JP7629985B2 - Ring-containing polymer compositions obtained using transition metal bis(phenolate) catalyst complexes and methods for their preparation - Patents.com - Google Patents
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Description
関連出願の相互参照
本出願は、2020年8月13日に出願された米国仮出願第63/065344号の利益および優先権を主張し、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。
CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This application claims the benefit of and priority to U.S. Provisional Application No. 63/065,344, filed August 13, 2020, the disclosure of which is incorporated herein by reference.
本発明は、以下に関する:
1)USSN16/788,022、出願日2020年2月11日;
2)USSN16/788,088、出願日2020年2月11日;
3)USSN16/788,124、出願日2020年2月11日;
4)USSN16/787,909、出願日2020年2月11日;
5)USSN16/787,837、出願日2020年2月11日;
6)PCT出願番号PCT/US2020/045819、出願日2020年8月11日;
7)PCT出願番号PCT/US2020/045820、出願日2020年8月11日;および
8)PCT出願番号PCT/US2020/045822、出願日2020年8月11日
The present invention relates to the following:
1) USSN 16/788,022, filed February 11, 2020;
2) USSN 16/788,088, filed February 11, 2020;
3) USSN 16/788,124, filed February 11, 2020;
4) USSN 16/787,909, filed February 11, 2020;
5) USSN 16/787,837, filed February 11, 2020;
6) PCT Application No. PCT/US2020/045819, filed August 11, 2020;
7) PCT Application No. PCT/US2020/045820, filed August 11, 2020; and 8) PCT Application No. PCT/US2020/045822, filed August 11, 2020.
発明の分野
本発明は、第4族ビス(フェノラート)錯体を含む新規な触媒化合物を使用して調製された環状モノマーを含むポリマー組成物、それを含む組成物、およびかかるコポリマーの製造方法に関する。
FIELD OF THEINVENTION This invention relates to polymer compositions containing cyclic monomers prepared using novel catalyst compounds comprising Group 4 bis(phenolate) complexes, compositions containing same, and methods for making such copolymers.
溶融強度、剛性、収縮、光学特性などの特性の新規かつ良い組み合わせを得ることを期待して、ポリオレフィンの構造を修飾することへの関心があった。さらに、ヒートシール可能なインフレーションフィルムなどのインフレーションフィルムには、高い光学的透明度、優れた溶融強度、気泡安定性、および良好な押出特性が重要である。しかしながら、ポリエチレン組成物から作られた広範囲のフィルムは、特定の特性(例えば、優れた引張強度および衝撃強度、耐パンク性、優れた光学特性および最高のシール特性)を依然として欠いている。改善された強度特性は、優れた延伸性とともに、インフレーションフィルム用途(例えば、バッグとして)でのダウンゲージングを可能する。 There has been interest in modifying the structure of polyolefins in hopes of obtaining new and better combinations of properties such as melt strength, stiffness, shrinkage, and optical properties. In addition, high optical clarity, excellent melt strength, bubble stability, and good extrusion properties are important for blown films, such as heat-sealable blown films. However, a wide range of films made from polyethylene compositions still lack certain properties (e.g., excellent tensile and impact strength, puncture resistance, excellent optical properties, and best sealing properties). Improved strength properties, along with excellent stretchability, allow downgauging in blown film applications (e.g., as bags).
触媒設計、ポリマー反応工学、およびポリマープロセス技術は、多様化した産業の要求を満たす新規ポリオレフィン材料を製造するために、研究されてきた。触媒設計は、ポリエチレンの分子構造、したがって材料特性と加工性を制御するのに重要な役割を果たす。ポリマー市場は現在、チーグラー・ナッタ(ZN)タイプの触媒とメタロセンタイプの触媒で調製された製品により占められている。これらのポリエチレン製品の最適化には、ほとんどの場合、複数の反応器や複数の触媒を使用するプロセスを含む。いずれの戦略も、複雑で費用がかかる傾向がある。したがって、触媒の商業的有用性を高め、改善された特性を有するポリマーの製造を可能にする新規触媒系を見出すことに関心がある。 Catalyst design, polymer reaction engineering, and polymer process technology have been investigated to produce novel polyolefin materials to meet diversified industrial demands. Catalyst design plays an important role in controlling the molecular structure of polyethylene and therefore the material properties and processability. The polymer market is currently dominated by products prepared with Ziegler-Natta (ZN) type catalysts and metallocene type catalysts. Optimization of these polyethylene products most often involves multiple reactor and/or multiple catalyst processes. Both strategies tend to be complex and expensive. Therefore, there is interest in finding novel catalyst systems that can enhance the commercial utility of catalysts and enable the production of polymers with improved properties.
オレフィン重合用の触媒は、触媒前駆体としてのビス(フェノラート)錯体に基づいており、典型的にはアルモキサンまたは非配位アニオンを含む活性化剤によって活性化される。ビス(フェノレート)錯体の例としては、以下の文献に記載されている。 Catalysts for olefin polymerization are based on bis(phenolate) complexes as catalyst precursors, typically activated by activators containing alumoxanes or non-coordinating anions. Examples of bis(phenolate) complexes are described in the following documents:
KR2018-022137(LG Chem.)には、ビス(メチルフェニルフェノラート)ピリジンの遷移金属錯体が記載されている。 KR2018-022137 (LG Chem.) describes transition metal complexes of bis(methylphenylphenolate)pyridine.
US7,030,256B2(Symyx Technologies,Inc.)には、架橋二芳香族配位子、触媒、重合プロセス、およびそれからのポリマーが記載されている。 US 7,030,256 B2 (Symyx Technologies, Inc.) describes bridged diaromatic ligands, catalysts, polymerization processes, and polymers therefrom.
US6,825,296号(香港大学)には、2つの6員環を有する、金属に配位するビス(フェノラート)配位子の遷移金属錯体が記載されている。 US 6,825,296 (University of Hong Kong) describes transition metal complexes of metal-coordinating bis(phenolate) ligands having two six-membered rings.
US7,847,099号(カリフォルニア工科大学)は、2つの6員環を有する、金属に配位するビス(フェノラート)配位子の遷移金属錯体が記載されている。 US 7,847,099 (California Institute of Technology) describes transition metal complexes of metal-coordinating bis(phenolate) ligands having two six-membered rings.
WO2016/172110(Univation Technologies)には、非環状エーテルまたはチオエーテルドナーを特徴とする三座ビス(フェノラート)配位子の錯体が記載されている。 WO2016/172110 (University Technologies) describes complexes of tridentate bis(phenolate) ligands featuring acyclic ether or thioether donors.
その他の文献は下記を含む:Baier, M. C. et al.「Post-Metallocenes in the Industrial Production of Polyolefins」Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 9722-9744;Golisz and Bercaw「Synthesis of Early Transition Metal Bisphenolate Complexes and their use as Olefin Polymerization Catalysts」Macromolecules 2009, 42, 8751-8762。 Other references include: Baier, M. C. et al. "Post-Metallocenes in the Industrial Production of Polyolefins" Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 9722-9744; Golisz and Bercaw "Synthesis of Early Transition Metal Bisphenolate Complexes and their use as Olefin Polymerization Catalysts" Macromolecules 2009, 42, 8751-8762.
さらに、商業的な溶液重合反応を高温で行うことが有利である。このような高温重合へのアクセスをしばしば妨げる2つの主要な触媒制限は、触媒効率と生成されるポリマーの分子量であり、これらの因子は両方とも温度の上昇とともに減少する。ポリエチレン共重合体の製造に使用するのに適した典型的なメタロセン触媒は、所望の低メルトフローレート生成物を達成するために低いプロセス温度を必要とする比較的限定された分子量能力を有する。 In addition, it is advantageous to carry out commercial solution polymerization reactions at elevated temperatures. Two major catalyst limitations that often prevent access to such high temperature polymerizations are catalyst efficiency and the molecular weight of the polymer produced, both of which decrease with increasing temperature. Typical metallocene catalysts suitable for use in the production of polyethylene copolymers have relatively limited molecular weight capabilities that require low process temperatures to achieve the desired low melt flow rate products.
2020年2月11日に出願された関連する米国特許出願第16/787,909号に記載されている新規に開発されたシングルサイト触媒は、高い重合温度で高分子量ポリマーを生成する能力を有する。これらの触媒は、さまざまなタイプの活性化剤と組み合わせて溶液プロセスで使用すると、特に優れた分子量を有するより低いTmなどの優れた特性を有するポリマー組成物を製造できる。さらに、触媒活性は高く、商業的に関連するプロセス条件での使用を容易にする。この新規プロセスは、拡張されたメルトフローレート範囲を持ち、反応器でのスループットを増やし、ポリマー製造中により高い重合温度で製造できる新規ポリマーを提供する。 The newly developed single-site catalysts described in related U.S. Patent Application No. 16/787,909, filed February 11, 2020, have the ability to produce high molecular weight polymers at high polymerization temperatures. These catalysts, when used in solution processes in combination with various types of activators, can produce polymer compositions with superior properties, especially lower Tm with superior molecular weight. Furthermore, the catalyst activity is high, facilitating its use in commercially relevant process conditions. The novel process provides novel polymers with an extended melt flow rate range, increasing reactor throughput and allowing production at higher polymerization temperatures during polymer production.
本発明は、環状オレフィンとエチレンおよび/またはプロピレンおよび/または1つまたは複数のC4~C12アルファオレフィンとのコポリマーなどの環状オレフィンを含むポリマー組成物、およびそのようなコポリマーを含むブレンドであって、ポリマー組成物は、ビス(フェノラート)配位子の遷移金属触媒錯体を使用した溶液プロセスで製造されるポリマー組成物に関する。好ましくは、ビス(フェノラート)配位子は、中央の中性ヘテロサイクリックルイス塩基および2つのフェノラートドナーを特徴とするジアニオン性三座配位子であり、三座配位子は金属中心に配位して2つの8員環を形成する。本明細書に記載のポリマーおよびコポリマーの組成物は、好ましくは、0.1モル%を超える環状オレフィン、エチレンおよび/またはプロピレン、任意のC4以上のアルファオレフィンコモノマーを含有する。 The present invention relates to polymer compositions comprising cyclic olefins, such as copolymers of cyclic olefins with ethylene and/or propylene and/or one or more C4 - C12 alpha olefins, and blends comprising such copolymers, the polymer compositions being produced in a solution process using transition metal catalyst complexes of bis(phenolate) ligands. Preferably, the bis(phenolate) ligands are dianionic tridentate ligands featuring a central neutral heterocyclic Lewis base and two phenolate donors, the tridentate ligands co-ordinated to the metal center to form two eight-membered rings. The polymer and copolymer compositions described herein preferably contain greater than 0.1 mole % of the cyclic olefin, ethylene and/or propylene, and any C4 or higher alpha olefin comonomers.
本発明は、環状オレフィンと、エチレンおよび/またはプロピレン、および/または任意のC4~C12アルファオレフィンコモノマーを含有するとのコポリマーなどのポリマー組成物、ならびにかかるコポリマーを含むブレンドに関し、当該ポリマー組成物は、ビス(フェノラート)錯体、好ましくは式(I)で表されるビス(フェノラート)錯体を用いる溶液法で調製される。
[式中:
Mは、3~6族の遷移金属またはランタニドであり;
EおよびE’は、それぞれ独立して、O、SまたはNR9であり、ここに、R9は、独立して、水素、C1~C40ヒドロカルビル、C1~C40置換ヒドロカルビルまたはヘテロ原子含有基であり;
Qは、金属Mと配位結合を形成する、14、15、または16族の原子であり、
A1QA1’は、3原子架橋により、A2とA2’を連結する、4~40個の非水素原子を含むヘテロサイクリックルイス塩基の一部であり、ここに、Qは、3原子架橋の中心原子であり、A1およびA1’は、独立して、C、N、またはC(R22)であり、R22は、水素、C1~C20ヒドロカルビル、C1~C20置換ヒドロカルビルから選択され;
は、2原子架橋によりA1とE結合アリール基を連結する、2~40個の非水素原子を含む二価の基であり;
は、2原子架橋によりA1’とE’結合アリール基を連結する、2~40個の非水素原子を含む二価の基であり;
Lは、ルイス塩基であり;
Xは、アニオン配位子であり;
nは1、2または3であり;
mは0、1、または2であり;
n+mは4以下であり;
R1、R2、R3、R4、R1’、R2’、R3’、およびR4’は、それぞれ独立して、水素、C1~C40ヒドロカルビル、C1~C40置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子、またはヘテロ原子含有基であり;
R1とR2、R2とR3、R3とR4、R1’とR2’、R2’とR3’、R3’とR4’のうちの1つまたは複数は、結合して、それぞれが5、6、7、または8個の環原子を有する、1つまたは複数の、置換ヒドロカルビル環、非置換ヒドロカルビル環、置換ヘテロサイクリック環、または非置換ヘテロサイクリック環を形成してもよく、ここに、環上の置換は、結合して追加の環を形成してもよく;
任意の2つのL基は、結合して、二座ルイス塩基を形成してもよく;
X基は、L基に結合して、モノアニオン性二座基を形成してもよく;
任意の2つのX基は、結合して、ジアニオン配位子を形成してもよい。]
により表される触媒化合物を含む触媒系と接触させることを含む、重合方法。
The present invention relates to polymer compositions, such as copolymers of cyclic olefins and ethylene and/or propylene and/or any C4 to C12 alpha olefin comonomers, and blends comprising such copolymers, which are prepared in a solution process using a bis(phenolate) complex, preferably a bis(phenolate) complex represented by formula (I):
[Wherein:
M is a Group 3-6 transition metal or a lanthanide;
E and E' are each independently O, S, or NR 9 , where R 9 is independently hydrogen, C 1 -C 40 hydrocarbyl, C 1 -C 40 substituted hydrocarbyl, or a heteroatom-containing group;
Q is an atom of Group 14, 15, or 16 that forms a coordinate bond with the metal M;
A 1 QA 1′ is a portion of a heterocyclic Lewis base containing 4 to 40 non-hydrogen atoms connecting A 2 and A 2′ by a three atom bridge, where Q is the central atom of the three atom bridge, A 1 and A 1′ are independently C, N, or C(R 22 ), and R 22 is selected from hydrogen, C 1 -C 20 hydrocarbyl, C 1 -C 20 substituted hydrocarbyl;
is a divalent group containing 2 to 40 non-hydrogen atoms that connects A1 and the E-linked aryl group through a two atom bridge;
is a divalent group containing 2 to 40 non-hydrogen atoms that connects the A 1′ and E′ linked aryl groups through a two atom bridge;
L is a Lewis base;
X is an anionic ligand;
n is 1, 2 or 3;
m is 0, 1, or 2;
n+m is 4 or less;
R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 1' , R 2' , R 3' , and R 4' are each independently hydrogen, a C 1 -C 40 hydrocarbyl, a C 1 -C 40 substituted hydrocarbyl, a heteroatom, or a heteroatom-containing group;
one or more of R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , R 3 and R 4 , R 1′ and R 2′ , R 2′ and R 3′ , R 3′ and R 4′ may be joined to form one or more substituted hydrocarbyl rings, unsubstituted hydrocarbyl rings, substituted heterocyclic rings, or unsubstituted heterocyclic rings, each having 5, 6, 7, or 8 ring atoms, where substitutions on the rings may be joined to form additional rings;
Any two L groups may be combined to form a bidentate Lewis base;
The X group may be attached to the L group to form a monoanionic bidentate group;
Any two X groups may be combined to form a dianionic ligand.
A process for polymerization comprising contacting a catalyst compound represented by the formula:
本発明は、また、本明細書に記載の触媒化合物を、活性化剤、環状オレフィン、および任意にエチレンおよび/またはプロピレン、および1つまたは複数のC4~C10アルファ-オレフィンコモノマーと接触させることを含む、環状オレフィンを重合するための液相法に関する。本発明はさらに、本明細書に記載の方法によって製造された環状オレフィンを含むポリマー組成物に関する。 The present invention also relates to a liquid phase process for polymerizing cyclic olefins comprising contacting a catalyst compound described herein with an activator, a cyclic olefin, and optionally ethylene and/or propylene, and one or more C4 to C10 alpha-olefin comonomers. The present invention further relates to a polymer composition comprising the cyclic olefin produced by the process described herein.
定義
本発明および特許請求の範囲の目的に関し、以下の定義を使用するものとする。
DEFINITIONS For purposes of the present invention and the claims, the following definitions shall be used.
周期表のグループの新しい番号付けスキームは、Chemicaland Engineering News、v.63(5), pg. 27(1985)に記載のものを用いる。したがって、「第4族金属」は、周期表の第4族の元素、例えばHf、Ti、またはZrである。 The new numbering scheme for the Periodic Table Groups is that described in Chemical and Engineering News, v.63(5), pg. 27 (1985). Thus, a "Group 4 metal" is an element in Group 4 of the Periodic Table, e.g., Hf, Ti, or Zr.
「触媒生産性」は、既知の量の重合触媒を使用して生成されるポリマーの質量の尺度である。典型的には、「触媒生産性」は、触媒1kg当たりのポリマーのkg単位、または触媒1ミリモル当たりのポリマーのグラム単位などで表される。単位が指定されていない場合、「触媒生産性」は、触媒1グラムあたりのポリマーグラム単位である。触媒の生産性を計算するために、触媒の遷移金属成分の重量のみが使用される(すなわち、活性化剤および/または共触媒は除外する)。「触媒活性」は、バッチおよびセミバッチ重合の単位時間当たりの既知量の重合触媒を使用して生成されるポリマーの質量の尺度である。通常、「触媒活性」は、(ポリマーのg)/(触媒のミリモル)/時間または(ポリマーのkg)/(触媒のミリモル)/時間などの単位で表される。単位が指定されていない場合、「触媒活性」は、(ポリマーのg)/(触媒のミリモル)/時間である。 "Catalyst productivity" is a measure of the mass of polymer produced using a known amount of polymerization catalyst. Typically, "catalyst productivity" is expressed in units such as kg of polymer per kg of catalyst, or grams of polymer per millimole of catalyst. If no units are specified, "catalyst productivity" is in grams of polymer per gram of catalyst. To calculate catalyst productivity, only the weight of the transition metal component of the catalyst is used (i.e., excluding activators and/or cocatalysts). "Catalyst activity" is a measure of the mass of polymer produced using a known amount of polymerization catalyst per unit time for batch and semi-batch polymerizations. Usually, "catalyst activity" is expressed in units such as (g of polymer)/(mmole of catalyst)/hour or (kg of polymer)/(mmole of catalyst)/hour. If no units are specified, "catalyst activity" is (g of polymer)/(mmole of catalyst)/hour.
「転化率」は、重合でポリマー生成物に変換されるモノマーの割合であり、%として記載され、ポリマー収率、ポリマー組成、および反応器に供給されるモノマーの量に基づいて計算される。 "Conversion" is the percentage of monomer that is converted to polymer product in a polymerization, expressed as a percentage, and calculated based on polymer yield, polymer composition, and the amount of monomer fed to the reactor.
「オレフィン」(「アルケン」とも呼ばれる)は、少なくとも1つの二重結合を有する炭素および水素の直鎖状、分枝状、または環状化合物である。本明細書および添付の特許請求の範囲において、ポリマーまたはコポリマーがオレフィンを含むと言及される場合、そのようなポリマーまたはコポリマー中に存在するオレフィンは、オレフィンの重合形態である。例えば、コポリマーが35重量%~55重量%の「エチレン」含有量を有すると記載される場合、コポリマー中のマー単位(mer unit)は、重合反応においてエチレンから誘導され、該誘導単位は、共重合体の重量に基づいて、35重量%~55重量%に存在することが理解される。「ポリマー」は、2つ以上の同じまたは異なるマー単位を有する。「ホモポリマー」は、同じマー単位を有するポリマーである。「コポリマー」は、互いに異なる2つ以上のマー単位を有するポリマーである。「ターポリマー」は、互いに異なる3つのマー単位を有するポリマーである。したがって、本明細書で使用されるコポリマーの定義には、ターポリマーなどが含まれる。mer単位に言及する際に使用される「異なる」は、mer単位が少なくとも1つの原子によって互いに異なるか、または異性体として異なることを示す。「エチレンポリマー」または「エチレンコポリマー」は、少なくとも50モル%のエチレン由来単位を含むポリマーまたはコポリマーであり、「プロピレンポリマー」または「プロピレンコポリマー」は、少なくとも50モル%のプロピレン由来単位を含むポリマーまたはコポリマーである。ポリエチレン組成物は、エチレンポリマーまたはエチレンコポリマーを含む。 An "olefin" (also called an "alkene") is a linear, branched, or cyclic compound of carbon and hydrogen having at least one double bond. When a polymer or copolymer is referred to herein and in the appended claims as comprising an olefin, the olefin present in such polymer or copolymer is the polymerized form of the olefin. For example, when a copolymer is described as having an "ethylene" content of 35% to 55% by weight, it is understood that the mer units in the copolymer are derived from ethylene in a polymerization reaction, and the derived units are present in an amount of 35% to 55% by weight, based on the weight of the copolymer. A "polymer" has two or more of the same or different mer units. A "homopolymer" is a polymer having the same mer units. A "copolymer" is a polymer having two or more mer units that are different from each other. A "terpolymer" is a polymer having three mer units that are different from each other. Thus, the definition of copolymer as used herein includes terpolymers, etc. "Different" when used in reference to mer units indicates that the mer units differ from one another by at least one atom or are isomerically different. An "ethylene polymer" or "ethylene copolymer" is a polymer or copolymer that contains at least 50 mol% ethylene-derived units, and a "propylene polymer" or "propylene copolymer" is a polymer or copolymer that contains at least 50 mol% propylene-derived units. A polyethylene composition comprises an ethylene polymer or ethylene copolymer.
エチレンは、アルファ-オレフィンとも考えられる。 Ethylene can also be considered an alpha-olefin.
特記しない限り、用語「Cn」は、1分子あたりn個の炭素原子を有する炭化水素を意味し、nは正の整数である。 Unless otherwise specified, the term " Cn " means a hydrocarbon having n carbon atoms per molecule, where n is a positive integer.
用語「炭化水素」は、炭素に結合した水素を含む化合物のクラスを意味し、(i)飽和炭化水素化合物、(ii)不飽和炭化水素化合物、および(iii)nの値が異なる炭化水素化合物の混合物を含む、炭化水素化合物の混合物(飽和および/または不飽和)を包含する。同様に、「Cm-Cy」基または化合物は、m~yの範囲の総数で炭素原子を含む基または化合物を意味する。したがって、C1~C50アルキル基は、炭素原子をその総数が1~50の範囲で含むアルキル基を意味する。 The term "hydrocarbon" refers to a class of compounds containing hydrogen bonded to carbon and encompasses (i) saturated hydrocarbon compounds, (ii) unsaturated hydrocarbon compounds, and (iii) mixtures of hydrocarbon compounds (saturated and/or unsaturated), including mixtures of hydrocarbon compounds with different values of n. Similarly, a " Cm - Cy " group or compound means a group or compound containing a total number of carbon atoms ranging from m to y. Thus, a C1-C50 alkyl group means an alkyl group containing a total number of carbon atoms ranging from 1 to 50.
「基」、「ラジカル」、および「置換基」という用語は、交換可能に使用することができる。 The terms "group," "radical," and "substituent" can be used interchangeably.
「ヒドロカルビルラジカル」、「ヒドロカルビル基」、または「ヒドロカルビル」という用語は、交換可能に使用することができ、水素および炭素原子のみからなる基を意味すると定義される。好ましいヒドロカルビルは、C1~C100ラジカルであり、直鎖状、分枝状、または環状であってよく、環状の場合、芳香族または非芳香族であってもよい。このようなラジカルの例としては、特に限定されないが、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、ペンチル、イソアミル、ヘキシル、オクチルシクロプロピルなどのアルキル基、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロオクチルなど、例えばフェニル、ベンジルナフタレン-2-イルなどのアリール基などが挙げられる。 The terms "hydrocarbyl radical", "hydrocarbyl group", or "hydrocarbyl" may be used interchangeably and are defined to mean a group consisting solely of hydrogen and carbon atoms. Preferred hydrocarbyls are C 1 -C 100 radicals and may be linear, branched, or cyclic, and if cyclic, may be aromatic or non-aromatic. Examples of such radicals include, but are not limited to, alkyl groups such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, isoamyl, hexyl, octylcyclopropyl, and the like; aryl groups such as cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cyclooctyl, and the like; and the like, for example, phenyl, benzylnaphthalen-2-yl, and the like.
特記しない限り(例えば、「置換ヒドロカルビル」などの定義)、用語「置換された」は、少なくとも1個の水素原子が少なくとも1個の非水素基、例えばヒドロカルビル基、ハロゲン(例えば、Br、Cl、F、またはI)などのヘテロ原子またはヘテロ原子含有基、または-NR*2、-OR*、-SeR*、-TeR*、-PR*2、-AsR*2、-SbR*2、-SR*、-BR*2、-SiR*3、-GeR*3、-SnR*3、-PbR*3、-(CH2)q-SiR*3などの少なくとも1つの官能基などに置換されていることを意味する。ここに、qは1~10であり、R*は、それぞれ独立して、水素、ヒドロカルビルまたはハロカルビルラジカルであり、2つ以上のR*は、一緒になって、置換または非置換の、完全飽和、部分不飽和、または芳香環、または多環式環構造を形成してもよく、あるいは少なくとも1つのヘテロ原子がヒドロカルビル環内に挿入されていることを意味する。 Unless otherwise specified (e.g., in the definition of "substituted hydrocarbyl"), the term "substituted" means that at least one hydrogen atom is replaced with at least one non-hydrogen group, such as a hydrocarbyl group, a heteroatom or heteroatom-containing group such as a halogen (e.g., Br, Cl, F, or I), or at least one functional group such as -NR * 2 , -OR * , -SeR*, -TeR * , -PR * 2 , -AsR * 2 , -SbR *2 , -SR * , -BR*2, -SiR* 3 , -GeR *3 , -SnR*3, -PbR *3 , -( CH2 ) q -SiR *3, etc. wherein q is 1 to 10, each R * is independently hydrogen, a hydrocarbyl or halocarbyl radical, and two or more R * may together form a substituted or unsubstituted, fully saturated, partially unsaturated, or aromatic ring, or a polycyclic ring structure, or mean that at least one heteroatom is inserted within the hydrocarbyl ring.
「置換ヒドロカルビル」という用語は、ヒドロカルビルラジカルの少なくとも1個の水素原子が、少なくとも1個のヘテロ原子(ハロゲン、例えば、Br、Cl、FまたはIなど)またはヘテロ原子含有基(官能基など、例えば、-NR*2、-OR*、-SeR*、-TeR*、-PR*2、-AsR*2、-SbR*2、-SR*、-BR*2、-SiR*3、-GeR*3、-SnR*3、-PbR*3、-(CH2)q-SiR*3など、ここに、qは1~10であり、R*は、それぞれ独立して水素、ヒドロカルビル、またはハロカルビルラジカルであり、2つ以上のR*が結合して、置換または非置換の、完全飽和、部分不飽和、または芳香環または多環構造を形成する場合がある)で置換されていることq、または少なくとも1つのヘテロ原子がヒドロカルビル環内に挿入されていることを意味する。 The term "substituted hydrocarbyl" refers to an alkyl group in which at least one hydrogen atom of a hydrocarbyl radical has been replaced with at least one heteroatom (such as a halogen, e.g., Br, Cl, F or I) or heteroatom-containing group (such as a functional group, e.g., -NR *2 , -OR * , -SeR * , -TeR * , -PR* 2 , -AsR * 2 , -SbR*2, -SR * , -BR *2 , -SiR *3 , -GeR*3, -SnR *3 , -PbR *3 , -( CH2 ) q -SiR *3 , etc., where q is 1 to 10 and each R * is independently hydrogen, a hydrocarbyl, or a halocarbyl radical, and two or more R * may be attached to form a substituted or unsubstituted, fully saturated, partially unsaturated, or aromatic cyclic or polycyclic structure), or at least one heteroatom is inserted within the hydrocarbyl ring.
用語「アリール」または「アリール基」は、芳香環(典型的には、6個の炭素原子からなる)およびその置換変異体、例えばフェニル、2-メチル-フェニル、キシリル、4-ブロモ-キシリルを意味する。同様に、ヘテロアリールは、環炭素原子(または2つまたは3つの環炭素原子)がN、O、またはSなどのヘテロ原子で置換されたアリール基を意味する。本明細書で用いられる場合、芳香族ヘテロサイクリック配位子と同様の特性および構造(ほぼ平面)を有するが、定義上芳香族ではないヘテロサイクリック置換基である疑似ヘテロサイクリック(pseudoaromatic)も意味する。 The term "aryl" or "aryl group" refers to an aromatic ring (typically consisting of six carbon atoms) and substituted variants thereof, such as phenyl, 2-methyl-phenyl, xylyl, 4-bromo-xylyl. Similarly, heteroaryl refers to an aryl group in which a ring carbon atom (or two or three ring carbon atoms) is replaced with a heteroatom such as N, O, or S. As used herein, it also refers to pseudoaromatic, which is a heterocyclic substituent that has similar properties and structure (nearly planar) as aromatic heterocyclic ligands, but is not aromatic by definition.
用語「置換芳香族」は、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子、またはヘテロ原子含有基によって置換された1個以上の水素基を有する芳香族基を意味する。 The term "substituted aromatic" means an aromatic group having one or more hydrogen radicals replaced by a hydrocarbyl, substituted hydrocarbyl, heteroatom, or heteroatom-containing group.
「置換フェノレート」は、2、3、4、5、および/または6位の少なくとも1、2、3、4、または5個の水素原子が、少なくとも1個の非水素基、例えばヒドロカルビル基、ヘテロ原子またはヘテロ原子含有基、例えばハロゲン(Br、Cl、F、またはIなど)または少なくとも1つの官能基(-NR*2、-OR*、-SeR*、-TeR*、-PR*2、-AsR*2、-SbR*2、-SR*、-BR*2、-SiR*3、-GeR*3、-SnR*3、-PbR*3、-(CH2)q-SiR*3などで置換されたフェノレート基である。ここに、qは1~10であり、R*は、それぞれ独立して、水素、ヒドロカルビルまたはハロカルビルラジカルであり、2つ以上のR*は、一緒になって、置換または非置換の、完全飽和、部分不飽和の環、または芳香環または多環式環構造を形成してもよい。ここに、1位はフェノラート基(Ph-O-、Ph-S-、およびPh-N(R^)-基であり、R^は、水素、C1--C40ヒドロカルビル、C1-C40置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子またはヘテロ原子含有基である。好ましくは、本明細書に記載の触媒化合物における「置換フェノラート」基は、式:
[式中、R18は、水素、C1~C40ヒドロカルビル(C1~C40アルキルなど)またはC1~C40置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子またはヘテロ原子含有基であり、E17は、酸素、硫黄、またはNR17であり、R17、R19、R20、およびR21は、それぞれお独立して、水素、C1~C40ヒドロカルビル(C1~C40アルキルなど)またはC1~C40置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子またはヘテロ原子含有基から選択され、またはR18、R19、R20、およびR21の2つ以上は、結合して、C4~C62環式もしくは多環式環構造、またはそれらの組み合わせを形成し、波線は、置換フェノラート基が触媒化合物の残りの部分と結合する場所を示す。]
で表される。
A "substituted phenolate" is a phenolate group in which at least 1, 2, 3, 4, or 5 hydrogen atoms at the 2-, 3-, 4-, and / or 6-positions have been replaced with at least one non-hydrogen group, e.g., a hydrocarbyl group, a heteroatom or a heteroatom-containing group, e.g., a halogen (such as Br, Cl, F, or I), or at least one functional group (such as -NR *2 , -OR*, -SeR * , -TeR*, -PR *2 , -AsR * 2 , -SbR * 2 , -SR * , -BR*2, -SiR *3, -GeR*3 , -SnR*3, -PbR *3 , -( CH2 ) q -SiR *3 , etc., where q is 1 to 10 and each R * is independently hydrogen, a hydrocarbyl, or a halocarbyl radical, and two or more R The * may together form a substituted or unsubstituted, fully saturated, partially unsaturated, or aromatic or polycyclic ring structure, where the 1-position is a phenolate group (Ph-O-, Ph-S-, and Ph-N(R^)- group, where R^ is hydrogen, C 1 -C 40 hydrocarbyl, C 1 -C 40 substituted hydrocarbyl, a heteroatom, or a heteroatom-containing group. Preferably, the "substituted phenolate" group in the catalyst compounds described herein has the formula:
wherein R 18 is hydrogen, C 1 -C 40 hydrocarbyl (such as C 1 -C 40 alkyl) or C 1 -C 40 substituted hydrocarbyl, a heteroatom or a heteroatom containing group; E 17 is oxygen, sulfur, or NR 17 ; R 17 , R 19 , R 20 , and R 21 are each independently selected from hydrogen, C 1 -C 40 hydrocarbyl (such as C 1 -C 40 alkyl) or C 1 -C 40 substituted hydrocarbyl, a heteroatom or a heteroatom containing group; or two or more of R 18 , R 19 , R 20 , and R 21 are joined to form a C 4 -C 62 cyclic or polycyclic ring structure, or combinations thereof; and the wavy line indicates where the substituted phenolate group is attached to the remainder of the catalyst compound.
It is expressed as:
「アルキル置換フェノレート」は、2、3、4、5、および/または6位の少なくとも1、2、3、4、または5個の水素原子、が少なくとも1個のアルキル基、例えば、C1~C40、C2~C20、またはC3~C12アルキル、例えばメチル、エチル、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、ペンチル、イソアミル、ヘキシル、オクチルシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロオクチル、アダマンタニルなど、それらの置換類似体により置換されているフェノレート基である。 An "alkyl substituted phenolate" is a phenolate group in which at least 1, 2, 3 , 4, or 5 hydrogen atoms at the 2-, 3-, 4-, and/or 6-positions are replaced with at least one alkyl group, e.g., C1 -C40, C2 - C20 , or C3 - C12 alkyl, such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, isoamyl, hexyl, octylcyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cyclooctyl, adamantanyl, and the like, or substituted analogs thereof.
「アリール置換フェノレート」は、2、3、4、5、および/または6位の少なくとも1、2、3、4、または5個の水素原子が、少なくとも1個のアリール基、例えば、C1~C40、C2~C20、またはC3~C12アリール、例えばフェニル、4-フルオロフェニル、2-メチルフェニル、2-プロピルフェニル、2,6-ジメチルフェニル、メシチル、2-エチルフェニル、ナフタレン-2-イルなど、それらの置換類似体で置換されているフェノレート基である。 An "aryl substituted phenolate" is a phenolate group in which at least 1, 2, 3, 4, or 5 hydrogen atoms at the 2-, 3-, 4-, and/or 6-positions are replaced with at least one aryl group, e.g., C1-C40 , C2 - C20 , or C3- C12 aryl, such as phenyl , 4-fluorophenyl, 2-methylphenyl, 2-propylphenyl, 2,6-dimethylphenyl, mesityl, 2-ethylphenyl, naphthalen-2-yl, and the like, or substituted analogs thereof.
用語「環原子」は、環状環構造の一部である原子を意味する。この定義により、ベンジル基は6個の環原子を有し、テトラヒドロフランは5個の環原子を有する。 The term "ring atom" means an atom that is part of a cyclic ring structure. By this definition, a benzyl group has six ring atoms and a tetrahydrofuran group has five ring atoms.
ヘテロサイクリック環(ヘテロサイクリックとも称される)は、環原子上の水素がヘテロ原子で置換されている「ヘテロ原子置換環」とは対照的に、環構造内にヘテロ原子を有する環である。例えば、テトラヒドロフランはヘテロサイクリック環であり、4-N,N-ジメチルアミノ-フェニルはヘテロ原子置換環である。置換ヘテロサイクリック環は、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子またはヘテロ原子含有基によって置換された1個以上の水素基を有するヘテロサイクリック環を意味する。 A heterocyclic ring (also called heterocyclic) is a ring that has heteroatoms in the ring structure, as opposed to a "heteroatom-substituted ring" in which a hydrogen on a ring atom is replaced with a heteroatom. For example, tetrahydrofuran is a heterocyclic ring and 4-N,N-dimethylamino-phenyl is a heteroatom-substituted ring. Substituted heterocyclic ring refers to a heterocyclic ring that has one or more hydrogen groups replaced by a hydrocarbyl, substituted hydrocarbyl, heteroatom, or heteroatom-containing group.
置換ヒドロカルビル環は、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子またはヘテロ原子含有基によって置換された1つ以上の水素基を有する、炭素原子および水素原子から構成される環を意味する。 A substituted hydrocarbyl ring means a ring composed of carbon and hydrogen atoms having one or more hydrogen groups replaced by a hydrocarbyl, substituted hydrocarbyl, heteroatom or heteroatom-containing group.
本開示の目的に関して、触媒化合物(例えば、置換ビス(フェノラート)触媒化合物)に関して、用語「置換」は、水素基が、ヒドロカルビル基、ヘテロ原子またはヘテロ原子含有基、例えばハロゲン(Br、Cl、F、Iなど)または-NR*2、-OR*、-SeR*、-TeR*、-PR*2、-AsR*2、SbR*2、-SR*、-BR*2、-SiR*3、-GeR*3、-SnR*3、-PbR*3、-(CH2)q-SiR*3などの少なくとも1つの官能基で置換されていることを意味する。ここに、qは1~10であり、R*は、それぞれ独立して、水素、ヒドロカルビルまたはハロカルビル基であり、2つ以上のR*は、結合して、置換または非置換の完全飽和、部分不飽和、または芳香族環式または多環式環構造を形成してもよく、または少なくとも1つのヘテロ原子がヒドロカルビル環内に挿入されていてもよい。 For purposes of this disclosure, with respect to catalyst compounds (e.g., substituted bis(phenolate) catalyst compounds), the term "substituted" means that a hydrogen group is replaced with at least one functional group such as a hydrocarbyl group, a heteroatom or a heteroatom-containing group, e.g., a halogen (Br, Cl, F, I, etc.) or -NR * 2 , -OR * , -SeR * , -TeR * , -PR *2 , -AsR*2, SbR * 2 , -SR *, -BR* 2 , -SiR *3 , -GeR*3, -SnR *3 , -PbR * 3, -( CH2 ) q -SiR *3 , etc. wherein q is 1 to 10, each R * is independently hydrogen, a hydrocarbyl or halocarbyl group, and two or more R * may combine to form a substituted or unsubstituted fully saturated, partially unsaturated, or aromatic cyclic or polycyclic ring structure, or at least one heteroatom may be inserted within the hydrocarbyl ring.
第三級ヒドロカルビル基は、他の3つの炭素原子に結合した炭素原子を有する。ヒドロカルビル基がアルキル基である場合、第三級ヒドロカルビル基は、第三級アルキル基とも称する。第三級ヒドロカルビル基の例としては、tert-ブチル、2-メチルブタン-2-イル、2-メチルヘキサン-2-イル、2-フェニルプロパン-2-イル、2-シクロヘキシルプロパン-2-イル、1-メチルシクロヘキシル、1-アダマンチル、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-1-イルなどが挙げられる。第三級ヒドロカルビル基は、式A:
[式中、RA、RBおよびRCは、互いに結合していてもよいヒドロカルビル基または置換ヒドロカルビル基であり、波線は、第三級ヒドロカルビル基が他の基との結合を形成する場所を示す。]
により示され得る。
A tertiary hydrocarbyl group has a carbon atom bonded to three other carbon atoms. When the hydrocarbyl group is an alkyl group, the tertiary hydrocarbyl group is also referred to as a tertiary alkyl group. Examples of tertiary hydrocarbyl groups include tert-butyl, 2-methylbutan-2-yl, 2-methylhexan-2-yl, 2-phenylpropan-2-yl, 2-cyclohexylpropan-2-yl, 1-methylcyclohexyl, 1-adamantyl, bicyclo[2.2.1]heptan-1-yl, and the like. ... the formula A:
where R A , R B and R C are hydrocarbyl or substituted hydrocarbyl groups which may be bonded to each other, and the wavy lines indicate where the tertiary hydrocarbyl groups form bonds to other groups.
It can be shown by:
環状第三級ヒドロカルビル基は、少なくとも1つの脂環式(非芳香族)環を形成する第三ヒドロカルビル基として定義される。環状第三級ヒドロカルビル基は、脂環式第三級ヒドロカルビル基とも称させる。ヒドロカルビル基がアルキル基である場合、環状第三級ヒドロカルビル基は、環状第三級アルキル基または脂環式第三級アルキル基とも称される。環状第三級ヒドロカルビル基の例としては、1-アダマンタニル、1-メチルシクロヘキシル、1-メチルシクロペンチル、1-メチルシクロオクチル、1-メチルシクロデシル、1-メチルシクロドデシル、ビシクロ[3.3.1]ノナン-1-イル、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-1-イル、ビシクロ[2.3.3]ヘキサン-1-イル、ビシクロ[1.1.1]ペンタン-1-イル、ビシクロ[2.2.2]オクタン-1-イル等が挙げられる。環状第三級ヒドロカルビル基は、式B:
[式中、RAは、ヒドロカルビル基または置換ヒドロカルビル基であり、RDは、それぞれ独立して、水素またはヒドロカルビル基または置換ヒドロカルビル基であり、wは1~約30の整数であり、RAおよび1つまたは複数のRD
、およびまたは2つ以上のRDは、任意に互いに結合して追加の環を形成してもよい。]
により示され得る。
A cyclic tertiary hydrocarbyl group is defined as a tertiary hydrocarbyl group which forms at least one alicyclic (non-aromatic) ring. Cyclic tertiary hydrocarbyl groups are also referred to as alicyclic tertiary hydrocarbyl groups. When the hydrocarbyl group is an alkyl group, the cyclic tertiary hydrocarbyl group is also referred to as a cyclic tertiary alkyl group or an alicyclic tertiary alkyl group. Examples of cyclic tertiary hydrocarbyl groups include 1-adamantanyl, 1-methylcyclohexyl, 1-methylcyclopentyl, 1-methylcyclooctyl, 1-methylcyclodecyl, 1-methylcyclododecyl, bicyclo[3.3.1]nonan-1-yl, bicyclo[2.2.1]heptan-1-yl, bicyclo[2.3.3]hexan-1-yl, bicyclo[1.1.1]pentan-1-yl, bicyclo[2.2.2]octan-1-yl, and the like. Cyclic tertiary hydrocarbyl groups are represented by formula B:
wherein R A is a hydrocarbyl group or a substituted hydrocarbyl group, each R D is independently hydrogen or a hydrocarbyl group or a substituted hydrocarbyl group, w is an integer from 1 to about 30, and R A and one or more R D , and/or two or more R D may optionally be joined together to form additional rings.
It can be shown by:
環式第3級ヒドロカルビル基が2つ以上の脂環式環を含む場合、それは多環式第3級ヒドロカルビル基と称され得、ヒドロカルビル基がアルキル基である場合、それは多環式第3級アルキル基と称され得る。 If the cyclic tertiary hydrocarbyl group contains two or more alicyclic rings, it may be referred to as a polycyclic tertiary hydrocarbyl group, and if the hydrocarbyl group is an alkyl group, it may be referred to as a polycyclic tertiary alkyl group.
「アルキルラジカル」および「アルキル」という用語は、本開示全体を通して交換可能に使用される。この開示の目的に関し、「アルキルラジカル」は、直鎖状、分枝状、または環状であり得るC1~C100アルキルであると定義される。このようなラジカルの例としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、ペンチル、イソアミル、ヘキシル、オクチルシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロオクチル、およびそれらの置換された類似体を含む。置換アルキルラジカルは、アルキルラジカルの少なくとも1個の水素原子が、少なくとも1個の非水素原子、例えば、ヒドロカルビル基、ヘテロ原子、またはヘテロ原子含有基、例えばハロゲン(Br、Cl、FまたはI)または少なくとも1つの官能基、例えば-NR*2、-OR*、-SeR*、-TeR*、-PR*2、-AsR*2、-SbR*2、-SR*、-BR*2、-SiR*3、-GeR*3、-SnR*3、-PbR*3、-(CH2)q-SiR*3などで置換されているラジカルである。ここに、qは1~10であり、R*は、それぞれ独立して、水素、ヒドロカルビルまたはハロカルビル基であり、2つ以上のR*は、結合して、置換または非置換の、完全飽和、部分不飽和、または芳香環または多環構造を形成し得、または少なくとも1つのヘテロ原子がヒドロカルビル環内に挿入されていてもよい。 The terms "alkyl radical" and "alkyl" are used interchangeably throughout this disclosure. For the purposes of this disclosure, an "alkyl radical" is defined to be a C 1 -C 100 alkyl, which may be straight-chained, branched, or cyclic. Examples of such radicals include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, isoamyl, hexyl, octylcyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cyclooctyl, and substituted analogs thereof. A substituted alkyl radical is one in which at least one hydrogen atom of the alkyl radical is replaced with at least one non-hydrogen atom, e.g., a hydrocarbyl group, a heteroatom, or a heteroatom-containing group, e.g., a halogen (Br, Cl, F or I) or at least one functional group, e.g., -NR *2 , -OR * , -SeR * , -TeR * , -PR *2 , -AsR *2 , -SbR*2, -SR * , -BR *2 , -SiR *3 , -GeR * 3 , -SnR*3, -PbR *3 , -( CH2 )q-SiR *3 , and the like. wherein q is 1 to 10, each R * is independently hydrogen, a hydrocarbyl or halocarbyl group, and two or more R * may combine to form a substituted or unsubstituted, fully saturated, partially unsaturated, or aromatic ring or polycyclic structure, or at least one heteroatom may be inserted within the hydrocarbyl ring.
指定されたアルキル、アルケニル、アルコキシド、またはアリール基の異性体が存在する場合(例:n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、およびtert-ブチル)、グループの1つのメンバー(例:n-ブチル)への言及は、ファミリー内の残りの異性体(例えば、イソブチル、sec-ブチル、およびtert-ブチル)を明確に開示する。同様に、特定の異性体(例えば、ブチル)を指定せずにアルキル、アルケニル、アルコキシド、またはアリール基への言及は、すべての異性体(例えば、n-ブチル、イソ-ブチル、sec-ブチル、およびtert-ブチル)を明示的に開示する。 When isomers of a specified alkyl, alkenyl, alkoxide, or aryl group exist (e.g., n-butyl, isobutyl, sec-butyl, and tert-butyl), a reference to one member of the group (e.g., n-butyl) explicitly discloses the remaining isomers within the family (e.g., isobutyl, sec-butyl, and tert-butyl). Similarly, a reference to an alkyl, alkenyl, alkoxide, or aryl group without specifying a particular isomer (e.g., butyl) explicitly discloses all isomers (e.g., n-butyl, iso-butyl, sec-butyl, and tert-butyl).
本明細書において、Mnは数平均分子量、Mwは重量平均分子量、Mzはz平均分子量、wt%は重量パーセント、mol%はモルパーセントである。分子量分布(MWD)(多分散指数(PDI)とも称される)は、MwをMnで割ったものと定義される。特記しない限り、すべての分子量単位(例えば、Mw、Mn、Mz)はg/mol(gmol-1)である。 As used herein, Mn is number average molecular weight, Mw is weight average molecular weight, Mz is z-average molecular weight, wt% is weight percent, and mol% is mole percent. Molecular weight distribution (MWD), also referred to as polydispersity index (PDI), is defined as Mw divided by Mn. Unless otherwise specified, all molecular weight units (e.g., Mw, Mn, Mz) are in g/mol (gmol- 1 ).
以下の略語を本明細書において使用することができる:Meはメチル、Etはエチル、Prはプロピル、cPrはシクロプロピル、nPrはn-プロピル、iPrはイソプロピル、Buはブチル、nBuはノルマルブチル、iBuはイソブチル、sBuはsec-ブチル、tBuはtert-ブチル、Octはオクチル、Phはフェニル、MAOはメチルアルモキサン、dme(DMEとも称される)は1,2-ジメトキシエタン、p-tBuはパラ-tert-ブチル、TMSはトリメチルシリル、TIBALはトリイソブチルアルミニウム、TNOAおよびTNOALはトリ(n-オクチル)アルミニウム、p-Meはパラ-メチル、Bnはベンジル(すなわち、CH2Ph)、THF(thfとも呼ばれる)はテトラヒドロフラン、RTは室温(特記しない限り23℃)、tolはトルエン、EtOAcは酢酸エチル、Cbzはカルバゾール、Cyはシクロヘキシル、cPはシクロペンテン、NBは2-ノルボルネン、hは時間、minは分である。マイクロモルはumolまたはμmolと略され得る。マイクロリットルは、uLまたはμLと略され得る。 The following abbreviations may be used herein: Me is methyl, Et is ethyl, Pr is propyl, cPr is cyclopropyl, nPr is n-propyl, iPr is isopropyl, Bu is butyl, nBu is normal butyl, iBu is isobutyl, sBu is sec-butyl, tBu is tert-butyl, Oct is octyl, Ph is phenyl, MAO is methylalumoxane, dme (also called DME) is 1,2-dimethoxyethane, p-tBu is para-tert-butyl, TMS is trimethylsilyl, TIBAL is triisobutylaluminum, TNOA and TNOAL are tri(n-octyl)aluminum, p-Me is para-methyl, Bn is benzyl (i.e., CH 2 Ph is tetrahydrofuran, THF (also called thf) is tetrahydrofuran, RT is room temperature (23° C. unless otherwise specified), tol is toluene, EtOAc is ethyl acetate, Cbz is carbazole, Cy is cyclohexyl, cP is cyclopentene, NB is 2-norbornene, h is hours, and min is minutes. Micromole may be abbreviated as umol or μmol. Microliter may be abbreviated as uL or μL.
「触媒系」は、少なくとも1つの触媒化合物および少なくとも1つの活性化剤を含む組み合わせである。「触媒系」が活性化前のかかるペアを記述するために使用される場合き、それは、活性化剤および場合により共活性化剤と一緒の非活性化触媒錯体(プレ触媒)を意味する。活性化後のかかるペアを記述するために使用される場合、それは、活性化された錯体および活性化剤または他の電荷平衡部分を意味する。遷移金属化合物は、プレ触媒におけるように中性であるか、または活性化触媒系におけるように対イオンを有する荷電種であり得る。本発明および特許請求の範囲の目的に関し、触媒系が成分の中性安定形態を含むと記載される場合、成分のイオン形態が、モノマーと反応し、ポリマーを生成する形態であることは、当業者によって十分に理解される。重合触媒系は、モノマーをポリマーに重合できる触媒系である。 A "catalyst system" is a combination that includes at least one catalyst compound and at least one activator. When "catalyst system" is used to describe such a pair prior to activation, it means the unactivated catalyst complex (pre-catalyst) together with the activator and optionally a co-activator. When used to describe such a pair after activation, it means the activated complex and the activator or other charge-balancing moiety. The transition metal compound can be neutral, as in a pre-catalyst, or a charged species with a counterion, as in an activated catalyst system. For purposes of the present invention and claims, when a catalyst system is described as including the neutral stable form of a component, it is well understood by those skilled in the art that the ionic form of the component is the form that reacts with a monomer to produce a polymer. A polymerization catalyst system is a catalyst system that is capable of polymerizing a monomer into a polymer.
本明細書の記載において、触媒は、触媒、触媒前駆体、プレ触媒化合物、触媒化合物または遷移金属化合物として記載され得、これらの用語は交換可能に使用される。 In the description herein, the catalyst may be described as a catalyst, a catalyst precursor, a pre-catalyst compound, a catalyst compound or a transition metal compound, and these terms are used interchangeably.
「アニオン配位子」は、金属イオンに1つまたは複数の電子対を供与する負に帯電した配位子である。用語「アニオン性ドナー」は、「アニオン性配位子」と交換可能に使用される。本発明の文脈におけるアニオンドナーの例としては、限定するものではないが、メチル、塩化物、フッ化物、アルコキシド、アリールオキシド、アルキル、アルケニル、チオレート、カルボキシレート、アミド、メチル、ベンジル、ヒドリド、アミジネート、アミデート、およびフェニルが挙げられる。2つのアニオンドナーが結合して、ジアニオン基を形成してもよい。 An "anionic ligand" is a negatively charged ligand that donates one or more electron pairs to a metal ion. The term "anionic donor" is used interchangeably with "anionic ligand." Examples of anion donors in the context of the present invention include, but are not limited to, methyl, chloride, fluoride, alkoxide, aryloxide, alkyl, alkenyl, thiolate, carboxylate, amide, methyl, benzyl, hydride, amidinate, amidate, and phenyl. Two anion donors may combine to form a dianionic group.
「中性ルイス塩基」または「中性ドナー基」は、金属イオンに1つまたは複数の電子対を供与する非荷電(すなわち、中性)基である。中性ルイス塩基の非限定的な例には、エーテル、チオエーテル、アミン、ホスフィン、エチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメチルスルフィド、トリエチルアミン、ピリジン、アルケン、アルキン、アレン、およびカルベンが挙げられる。ルイス塩基は、結合して、二座または三座ルイス塩基を形成してもよい。 A "neutral Lewis base" or "neutral donor group" is an uncharged (i.e., neutral) group that donates one or more electron pairs to a metal ion. Non-limiting examples of neutral Lewis bases include ethers, thioethers, amines, phosphines, ethyl ethers, tetrahydrofuran, dimethylsulfide, triethylamine, pyridine, alkenes, alkynes, arenes, and carbenes. Lewis bases may combine to form bidentate or tridentate Lewis bases.
本発明およびそれに対する特許請求の範囲の目的に関し、フェノラートドナーには、Ph-O-、Ph-S-、およびPh-N(R^)-基が含まれ、R^は、水素、C1~C40ヒドロカルビル、C1-C40置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子またはヘテロ原子含有基であり、Phは任意に置換されたフェニルである。 For purposes of this invention and the claims thereto, phenolate donors include Ph-O-, Ph-S-, and Ph-N(R^)- groups, where R^ is hydrogen, C 1 -C 40 hydrocarbyl, C 1 -C 40 substituted hydrocarbyl, a heteroatom or a heteroatom-containing group, and Ph is an optionally substituted phenyl.
詳細な説明
本発明は、溶液プロセス、およびビス(フェノラート)配位子、好ましくは中央の中性ドナー基および2つのフェノラートドナーを特徴とするジアニオン性三座配位子の遷移金属錯体を含む新規触媒ファミリーを使用して調製された環状モノマーを含むポリマー組成物に関する。ここに、三座配位子は金属中心に配位し、2つの8員環を形成する。このタイプの錯体では、中心の中性ドナーがヘテロサイクリック基であることが有利である。ヘテロサイクリック基がヘテロ原子に対してアルファ位に水素を欠いていることが特に有利である。このタイプの錯体では、フェノラートが1つまたは複数の環状第三級アルキル置換基で置換されていることも有利である。環状第三級アルキル置換フェノラートの使用は、高分子量ポリマーを生成するこれらの触媒の能力を向上させることが実証される。
DETAILED DESCRIPTION The present invention relates to polymer compositions containing cyclic monomers prepared using a solution process and a novel family of catalysts including transition metal complexes of dianionic tridentate ligands that feature a bis(phenolate) ligand, preferably a central neutral donor group and two phenolate donors, where the tridentate ligand coordinates to the metal center to form two eight-membered rings. In this type of complex, it is advantageous for the central neutral donor to be a heterocyclic group. It is particularly advantageous for the heterocyclic group to lack a hydrogen in the alpha position to the heteroatom. It is also advantageous for this type of complex to have the phenolate substituted with one or more cyclic tertiary alkyl substituents. The use of cyclic tertiary alkyl substituted phenolates is demonstrated to improve the ability of these catalysts to produce high molecular weight polymers.
本明細書で有用な置換ビス(フェノラート)配位子(例えば、アダマンタニル置換ビス(フェノラート)配位子)の錯体は、非配位アニオンまたはアルモキサン活性化剤などの活性化剤と組み合わせた場合、活性オレフィン重合触媒を形成する。有用なビス(アリールフェノレート)ピリジン錯体は、2つの8員環を形成して第4族遷移金属に配位した三座ビス(アリールフェノレート)ピリジン配位子を含む。 Complexes of substituted bis(phenolate) ligands (e.g., adamantanyl-substituted bis(phenolate) ligands) useful herein, when combined with a non-coordinating anion or an activator such as an alumoxane activator, form active olefin polymerization catalysts. Useful bis(arylphenolate)pyridine complexes include tridentate bis(arylphenolate)pyridine ligands coordinated to a Group 4 transition metal forming two eight-membered rings.
本発明はまた、第3~6族またはランタニド金属から選択される金属、ならびに2つのアニオン性ドナー基および中性ルイス塩基ドナーを含む三座のジアニオン配位子を含む金属錯体を利用して、環状モノマーを含むポリマー組成物を生成するための溶液プロセスに関する。ここに、中性ルイス塩基ドナーは、2つのアニオン性ドナーの間で共有結合され、金属-配位子錯体は、1対の8員メタロサイクル環を特徴とする。 The present invention also relates to a solution process for producing a polymer composition comprising a cyclic monomer utilizing a metal complex comprising a metal selected from Groups 3-6 or Lanthanide metals and a tridentate dianionic ligand comprising two anionic donor groups and a neutral Lewis base donor, wherein the neutral Lewis base donor is covalently bonded between the two anionic donors and the metal-ligand complex is characterized by a pair of eight-membered metallocyclic rings.
本発明は、活性化剤および本明細書に記載の1つまたは複数の触媒化合物を含む環状モノマー含有ポリマー組成物を調製するための溶液プロセスで使用される触媒系に関する。 The present invention relates to a catalyst system for use in a solution process for preparing a cyclic monomer-containing polymer composition comprising an activator and one or more catalyst compounds described herein.
本発明はまた、本明細書に記載の活性化剤および触媒化合物を含む触媒系と、環状モノマーおよび任意に1つ以上のオレフィンコモノマーを接触させることを含む、本明細書に記載の触媒化合物を使用してオレフィンを重合する(好ましくはより高い温度での)溶液プロセスに関する。 The present invention also relates to a solution process for polymerizing olefins (preferably at higher temperatures) using the catalyst compounds described herein, which comprises contacting a cyclic monomer and, optionally, one or more olefin comonomers with a catalyst system comprising an activator and catalyst compound described herein.
本開示はまた、本明細書に記載の遷移金属化合物および活性化剤化合物を含む触媒系、環状モノマーおよび任意に1つまたは複数のオレフィンコモノマーを重合するための触媒系における遷移金属化合物を活性化させるために該活性化剤、および該オレフィンの重合方法に関し、該方法は、重合条件下で、1つまたは複数のオレフィンコモノマーを遷移金属化合物および活性化剤化合物を含む触媒系と接触させることを含み、ここで、トルエンなどの芳香族溶媒は存在しない(例えば、活性化剤のモルに対してゼロモル%で存在するか、1モル%未満で存在し、好ましくは触媒系、重合反応および/または生成されるポリマーは、トルエンなどの検出可能な芳香族炭化水素溶媒を含まない)。 The present disclosure also relates to catalyst systems comprising the transition metal compounds and activator compounds described herein, activators for activating the transition metal compounds in catalyst systems for polymerizing cyclic monomers and, optionally, one or more olefin comonomers, and methods of polymerizing the olefins, the methods comprising contacting one or more olefin comonomers with a catalyst system comprising a transition metal compound and an activator compound under polymerization conditions, wherein no aromatic solvent such as toluene is present (e.g., present at zero mole % or present at less than 1 mole % relative to the moles of activator, and preferably the catalyst system, the polymerization reaction and/or the polymer produced does not contain detectable aromatic hydrocarbon solvents such as toluene).
本明細書で製造される環状オレフィン含有ポリマー組成物は、好ましくは、トルエンなどの芳香族炭化水素を、0ppm(あるいは1ppm未満、あるいは100ppm未満、あるいは500ppm未満)含む。好ましくは、本明細書で製造されるポリエチレン組成物は、トルエンを0ppm(あるいは1ppm未満)含む。 The cyclic olefin-containing polymer compositions produced herein preferably contain 0 ppm (alternatively less than 1 ppm, alternatively less than 100 ppm, alternatively less than 500 ppm) of aromatic hydrocarbons such as toluene. Preferably, the polyethylene compositions produced herein contain 0 ppm (alternatively less than 1 ppm) of toluene.
本明細書で使用される触媒系は、好ましくは芳香族炭化水素を0ppm(あるいは1ppm未満)含有する。好ましくは、本明細書で使用される触媒系は、トルエンを0ppm(あるいは1ppm未満)含有する。 The catalyst system used herein preferably contains 0 ppm (alternatively less than 1 ppm) of aromatic hydrocarbons. Preferably, the catalyst system used herein contains 0 ppm (alternatively less than 1 ppm) of toluene.
触媒化合物
用語「触媒」、「化合物」、「触媒化合物」、および「錯体」は、適切な活性化剤と組み合わせた場合に、オレフィン重合触媒を形成する遷移金属またはランタニド金属錯体を表すために交換可能に使用することができる。
CATALYST COMPOUNDS The terms "catalyst,""compound,""catalystcompound," and "complex" can be used interchangeably to refer to transition metal or lanthanide metal complexes that, when combined with an appropriate activator, form olefin polymerization catalysts.
本発明の触媒錯体は、元素の周期表の第3、4、5、または6族から選択される金属またはランタニド金属、2つのアニオン供与基を含む三座ジアニオン配位子、および中性のヘテロサイクリックルイス塩基ドナーを含み、ここで、ヘテロサイクリックドナーは、2つのアニオン性ドナー間で共有結合する。好ましくは、触媒錯体は、中心のヘテロサイクリックドナー基および2つのフェノレートドナーを特徴とするジアニオン三座配位子を含み、三座配位子は金属中心に配位して2つの8員環を形成する。また好ましくは、触媒錯体は、2つのフェノラートドナーに結合した中心ヘテロサイクリックドナーを特徴とする三座ジアニオン配位子を含み、中心ヘテロサイクリック環は、1,2-アリーレン架橋(例えば、1,2-フェニレン)により個々のフェノラートドナーに連結する。 The catalyst complexes of the present invention comprise a metal or lanthanide metal selected from Groups 3, 4, 5, or 6 of the Periodic Table of the Elements, a tridentate dianionic ligand comprising two anion donor groups, and a neutral heterocyclic Lewis base donor, where the heterocyclic donor is covalently bonded between the two anionic donors. Preferably, the catalyst complexes comprise a dianionic tridentate ligand featuring a central heterocyclic donor group and two phenolate donors, where the tridentate ligand coordinates to the metal center to form two eight-membered rings. Also preferably, the catalyst complexes comprise a tridentate dianionic ligand featuring a central heterocyclic donor bonded to two phenolate donors, where the central heterocyclic ring is linked to each phenolate donor by a 1,2-arylene bridge (e.g., 1,2-phenylene).
金属は、好ましくは、3族、4族、5族、または6族の元素から選択される。好ましくは、金属Mは4族金属である。最も好ましくは、金属Mはジルコニウムまたはハフニウムである。 The metal is preferably selected from Group 3, 4, 5, or 6 elements. Preferably, metal M is a Group 4 metal. Most preferably, metal M is zirconium or hafnium.
好ましくは、ヘテロサイクリックルイス塩基ドナーは、窒素または酸素供与原子を特徴とする。好ましいヘテロサイクリック環基としては、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、トリアジン、チアゾール、イミダゾール、チオフェン、オキサゾール、チアゾール、フラン、およびそれらの置換変異体の誘導体が挙げられる。好ましくは、ヘテロサイクリックルイス塩基は、ドナー原子に対してアルファ位の水素を欠いている。特に好ましいヘテロサイクリックルイス塩基ドナーとしては、ピリジン、3-置換ピリジン、および4-置換ピリジンが挙げられる。 Preferably, the heterocyclic Lewis base donor features a nitrogen or oxygen donor atom. Preferred heterocyclic ring groups include derivatives of pyridine, pyrazine, pyrimidine, triazine, thiazole, imidazole, thiophene, oxazole, thiazole, furan, and substituted variants thereof. Preferably, the heterocyclic Lewis base lacks a hydrogen alpha to the donor atom. Particularly preferred heterocyclic Lewis base donors include pyridine, 3-substituted pyridine, and 4-substituted pyridine.
三座ジアニオン配位子のアニオンドナーは、アリールチオレート、フェノレート、またはアニリドであり得る。好ましいアニオンドナーはフェノラートである。三座ジアニオン配位子が金属中心に配位して、鏡面対称面を欠く錯体を形成することが好ましい。三座ジアニオン配位子が金属中心に配位して、対称の二重回転軸を有する錯体を形成することが好ましい。ビス(フェノラート)錯体の対称性を決定する場合、金属およびジアニオン性三座配位子のみが考慮される(すなわち、残りの配位子は無視される)。 The anion donor of the tridentate dianionic ligand may be an aryl thiolate, phenolate, or anilide. The preferred anion donor is phenolate. It is preferred that the tridentate dianionic ligand coordinates to the metal center to form a complex that lacks a mirror plane of symmetry. It is preferred that the tridentate dianionic ligand coordinates to the metal center to form a complex that has a twofold axis of symmetry. When determining the symmetry of a bis(phenolate) complex, only the metal and the dianionic tridentate ligand are considered (i.e., the remaining ligands are ignored).
本発明において有用なビス(フェノレート)配位子は、2つのアニオン性フェノレートドナーを特徴とするジアニオン多座(例えば、二座、三座、または四座)配位子を含む。好ましくは、ビス(フェノラート)配位子は、一対の8員メタロサイクル環が形成されるように金属Mに配位する三座ジアニオン配位子である。好ましいビス(フェノラート)配位子は、金属を包み込んで2回回転軸を有する錯体を形成し、かくして、錯体にC2対称性を与える。C2ジオメトリと8員メタロサイクル環は、ポリオレフィン、特にアイソタクチックポリ(アルファオレフィン)の製造に有効な触媒成分となるこれらの錯体の特徴である。配位子が、錯体が鏡面(Cs)対称性を持つように金属に配位している場合、触媒はアタクチックポリ(アルファオレフィン)のみを生成すると予想される。これらの対称反応性ルールは、BercawのMacromolecules 2009, v.42, pp. 8751-8762に要約されている。本発明の錯体の8員メタロサイクル環の対もまた、触媒活性、温度安定性、およびモノマー結合の等選択性に有利な注目すべき特徴である。より小さな6員メタロサイクル環を特徴とする関連グループ4錯体が、オレフィンの重合に使用するとC2とCsの対称錯体の混合物を形成し、かくして、高度にアイソタクチックなポリ(アルファオレフィン)の製造にはあまり適していないことが知られている(Macromolecules 2009, v.42, pp. 8751-8762)。 Bis(phenolate) ligands useful in the present invention include dianionic polydentate (e.g., bidentate, tridentate, or tetradentate) ligands featuring two anionic phenolate donors. Preferably, the bis(phenolate) ligand is a tridentate dianionic ligand that coordinates to the metal M such that a pair of eight-membered metallocyclic rings are formed. Preferred bis(phenolate) ligands wrap around the metal to form a complex with a two-fold axis, thus giving the complex C2 symmetry. The C2 geometry and the eight-membered metallocyclic ring are characteristics of these complexes that make them effective catalyst components for the production of polyolefins, particularly isotactic poly(alphaolefins). If the ligand is coordinated to the metal such that the complex has mirror plane ( Cs ) symmetry, the catalyst is expected to produce only atactic poly(alphaolefins). These symmetric reactivity rules are summarized in Macromolecules 2009, v.42, pp. 8751-8762 by Bercaw. The pair of 8-membered metallocyclic rings of the complexes of the present invention is also a notable feature that favors catalytic activity, temperature stability, and equiselectivity of monomer binding. It is known that related Group 4 complexes, featuring smaller 6-membered metallocyclic rings, form mixtures of C2 and Cs symmetric complexes when used in the polymerization of olefins, and thus are less suitable for the production of highly isotactic poly(alpha-olefins) (Macromolecules 2009, v.42, pp. 8751-8762).
本発明の酸素供与基(すなわち、式(I)においてE=E’=酸素)を含むビス(フェノラート)配位子は、好ましくは、アルキル、置換アルキル、アリール、または他の基で置換される。各フェノラート基が酸素供与原子に隣接する環位置で置換されることが有利である。酸素供与原子に隣接する位置での置換は、1~20個の炭素原子を有するアルキル基であることが好ましい。酸素供与原子に隣接する位置での置換は、1つまたは複数の5または6員環を有する非芳香族環状アルキル基であることが好ましい。酸素供与原子に隣接する位置での置換は、環状第3級アルキル基であることが好ましい。酸素供与原子に隣接する位置での置換は、アダマンタン-1-イルまたは置換アダマンタン-1-イルであることが非常に好ましい。 The bis(phenolate) ligands of the present invention containing an oxygen donor group (i.e., E=E'=oxygen in formula (I)) are preferably substituted with alkyl, substituted alkyl, aryl, or other groups. Advantageously, each phenolate group is substituted at a ring position adjacent to the oxygen donor atom. The substitution at the position adjacent to the oxygen donor atom is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. The substitution at the position adjacent to the oxygen donor atom is preferably a non-aromatic cyclic alkyl group having one or more 5- or 6-membered rings. The substitution at the position adjacent to the oxygen donor atom is preferably a cyclic tertiary alkyl group. It is highly preferred that the substitution at the position adjacent to the oxygen donor atom is adamantan-1-yl or substituted adamantan-1-yl.
中性ヘテロサイクリックルイス塩基ドナーは、ヘテロサイクリック環ルイス塩基をフェノラート基に結合する「リンカー基」を介して、2つのアニオン性ドナー間で共有結合される。「リンカー基」は、式(I)中の(A3A2)および(A2’A3’)で示される。各リンカー基の選択は、生成されるポリ(アルファオレフィン)の立体規則性など、触媒の性能に影響を与え得る。各リンカー基は、典型的には、長さが2原子であるC2~C40二価基である。一方または両方のリンカー基は、独立して、フェニレン、置換フェニレン、ヘテロアリール、ビニレン、または非環式の2炭素長リンカー基であり得る。一方または両方のリンカー基がフェニレンである場合、フェニレン基上のアルキル置換基を選択して、触媒性能を最適化することができる。典型的には、一方または両方のフェニレンは、非置換であってもよく、または、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、エイコシル、例えばソプロピルなどのC1~C10アルキル基、またはそれらの異性体により置換されていてもよい。 The neutral heterocyclic Lewis base donor is covalently bonded between the two anionic donors via a "linker group" that connects the heterocyclic Lewis base to the phenolate group. The "linker group" is shown as (A 3 A 2 ) and (A 2' A 3' ) in formula (I). The selection of each linker group can affect the performance of the catalyst, including the stereoregularity of the poly(alpha olefin) produced. Each linker group is typically a C 2 -C 40 divalent group that is two atoms in length. One or both linker groups can independently be phenylene, substituted phenylene, heteroaryl, vinylene, or an acyclic two-carbon long linker group. When one or both linker groups are phenylene, the alkyl substituents on the phenylene group can be selected to optimize the catalyst performance. Typically, one or both phenylene groups may be unsubstituted or substituted with a C 1 -C 10 alkyl group, such as methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl , tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, eicosyl, e.g., isopropyl, or an isomer thereof.
本発明はさらに、式(I)で表される触媒化合物、およびかかる化合物を含む触媒系に関する。
[式中:
Mは、3、4、5、または6族の遷移金属またはランタニド(例えば、Hf、Zr、またはTi)であり;
EおよびE’は、それぞれ独立して、O、SまたはNR9であり、ここに、R9は、独立して、水素、C1~C40ヒドロカルビル、C1~C40置換ヒドロカルビルまたはヘテロ原子含有基、好ましくはOであり、好ましくは両方のEおよびE’はOであり;
Qは、金属Mと配位結合を形成する、14、15、または16族の原子であり、好ましくは、QはC、O、SまたはNであり、より好ましくは、QはC、NまたはOであり、最も好ましくは、QはNであり;
A1QA1’は、3原子架橋により、A2とA2’を連結する、4~40個の非水素原子を含むヘテロサイクリックルイス塩基の一部であり、ここに、Qは、3原子架橋の中心原子であり、(A1QA1’は、A1とA1’を結ぶ曲線で結合して、ヘテロサイクリックルイス塩基を表す)、A1およびA1’は、独立して、C、N、またはC(R22)であり、R22は、水素、C1~C20ヒドロカルビル、C1~C20置換ヒドロカルビルから選択され、好ましくは、A1およびA1’はCであり;
は、2原子架橋によりA1とE結合アリール基を連結する、2~40個の非水素原子を含む二価の基、例えば、オルトフェニレン、置換オルトフェニレン、オルトアレーン、インドレン、置換インドレン、ベンゾチオフェン、置換ベンゾチオフェン、ピロレン、置換ピロレン、チオフェン、置換チオフェン、1,2-エチレン(-CH2CH2-)、置換1,2-エチレン、1,2-ビニレン(-HC=CH-)、または置換1,2-ビニレンであり、好ましくは
は、二価のヒドロカルビル基であり;
は、2原子架橋によりA1’とE’結合アリール基を連結する、2~40個の非水素原子を含む二価の基、例えば、オルトフェニレン、置換オルトフェニレン、オルトアレーン、インドレン、置換インドレン、ベンゾチオフェン、置換ベンゾチオフェン、ピロレン、置換ピロレン、チオフェン、置換チオフェン、1,2-エチレン(-CH2CH2-)、置換1,2-エチレン、1,2-ビニレン(-HC=CH-)、または置換1,2-ビニレンであり、好ましくは
は、二価のヒドロカルビル基であり;
Lは、それぞれ独立して、ルイス塩基であり;
Xは、それぞれ独立して、アニオン配位子であり;
nは1、2または3であり;
mは0、1、または2であり;
n+mは4以下であり;
R1、R2、R3、R4、R1’、R2’、R3’、およびR4’は、それぞれ独立して、水素、C1~C40ヒドロカルビル、C1~C40置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子、またはヘテロ原子含有基であり(好ましくは、R1’およびR1は、独立して環状第三級アルキル基などの環状基である);
R1とR2、R2とR3、R3とR4、R1’とR2’、R2’とR3’、R3’とR4’のうちの1つまたは複数は、結合して、それぞれが5、6、7、または8個の環原子を有する、1つまたは複数の、置換ヒドロカルビル環、非置換ヒドロカルビル環、置換ヘテロサイクリック環、または非置換ヘテロサイクリック環を形成してもよく、ここに、環上の置換は、結合して追加の環を形成してもよく;
任意の2つのL基は、結合して、二座ルイス塩基を形成してもよく;
X基は、L基に結合して、モノアニオン性二座基を形成してもよく;
任意の2つのX基は、結合して、ジアニオン配位子を形成してもよい。]
The present invention further relates to catalyst compounds of formula (I) and catalyst systems comprising such compounds.
[Wherein:
M is a Group 3, 4, 5, or 6 transition metal or lanthanide (e.g., Hf, Zr, or Ti);
E and E' are each independently O, S or NR 9 , where R 9 is independently hydrogen, C 1 -C 40 hydrocarbyl, C 1 -C 40 substituted hydrocarbyl or a heteroatom containing group, preferably O, and preferably both E and E' are O;
Q is an atom of Group 14, 15, or 16 that forms a coordinate bond with the metal M, preferably Q is C, O, S, or N, more preferably Q is C, N, or O, and most preferably Q is N;
A 1 QA 1 ' is a portion of a heterocyclic Lewis base containing 4 to 40 non-hydrogen atoms linking A 2 and A 2 ' by a 3 atom bridge, where Q is the central atom of the 3 atom bridge, (A 1 QA 1 ' is joined by a curved line connecting A 1 and A 1 ' to represent the heterocyclic Lewis base), A 1 and A 1 ' are independently C, N, or C (R 22 ), R 22 is selected from hydrogen, C 1 -C 20 hydrocarbyl, C 1 -C 20 substituted hydrocarbyl, preferably A 1 and A 1 ' are C;
is a divalent group containing 2 to 40 non-hydrogen atoms linking A1 and the E-linked aryl group by a two-atom bridge, such as orthophenylene, substituted orthophenylene, orthoarene, indolene, substituted indolene, benzothiophene, substituted benzothiophene, pyrrolene, substituted pyrrolene, thiophene, substituted thiophene, 1,2-ethylene ( -CH2CH2- ), substituted 1,2 - ethylene, 1,2-vinylene (-HC=CH-), or substituted 1,2-vinylene, preferably
is a divalent hydrocarbyl group;
is a divalent group containing 2 to 40 non-hydrogen atoms linking the A 1′ and E′ linked aryl groups by a two atom bridge, e.g., orthophenylene, substituted orthophenylene, orthoarene, indolene, substituted indolene, benzothiophene, substituted benzothiophene, pyrrolene, substituted pyrrolene, thiophene, substituted thiophene, 1,2-ethylene (—CH 2 CH 2 —), substituted 1,2-ethylene, 1,2-vinylene (—HC═CH—), or substituted 1,2-vinylene, preferably
is a divalent hydrocarbyl group;
Each L is independently a Lewis base;
Each X is independently an anionic ligand;
n is 1, 2 or 3;
m is 0, 1, or 2;
n+m is 4 or less;
R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 1' , R 2' , R 3' , and R 4' are each independently hydrogen, a C 1 -C 40 hydrocarbyl, a C 1 -C 40 substituted hydrocarbyl, a heteroatom, or a heteroatom-containing group (preferably, R 1' and R 1 are independently a cyclic group such as a cyclic tertiary alkyl group);
one or more of R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , R 3 and R 4 , R 1′ and R 2′ , R 2′ and R 3′ , R 3′ and R 4′ may be joined to form one or more substituted hydrocarbyl rings, unsubstituted hydrocarbyl rings, substituted heterocyclic rings, or unsubstituted heterocyclic rings, each having 5, 6, 7, or 8 ring atoms, where substitutions on the rings may be joined to form additional rings;
Any two L groups may be combined to form a bidentate Lewis base;
The X group may be attached to the L group to form a monoanionic bidentate group;
Any two X groups may be combined to form a dianionic ligand.
本発明はさらに、式(II)で表される、触媒化合物、およびかかる化合物を含む触媒系に関する
[式中:
Mは、3、4、5、または6族の遷移金属またはランタニド(例えば、Hf、Zr、またはTi)であり;
EおよびE’は、それぞれ独立して、O、SまたはNR9であり、ここに、R9は、独立して、水素、C1~C40ヒドロカルビル、C1~C40置換ヒドロカルビルまたはヘテロ原子含有基であり、好ましくはOであり、好ましくは両方のEおよびE’はOであり;
Lは、それぞれ独立して、ルイス塩基であり;
nは1、2または3であり;
mは0、1、または2であり;
n+mは4以下であり;
R1、R2、R3、R4、R1’、R2’、R3’、およびR4’は、それぞれ独立して、水素、C1~C40ヒドロカルビル、C1~C40置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子、またはヘテロ原子含有基であり;
R1とR2、R2とR3、R3とR4、R1’とR2’、R2’とR3’、R3’とR4’の1つまたは複数は、結合して、それぞれが5、6、7、または8個の環原子を有する、1つまたは複数の、置換ヒドロカルビル環、非置換ヒドロカルビル環、置換ヘテロサイクリック環、または非置換ヘテロサイクリック環を形成してもよく、ここに、環上の置換は、結合して追加の環を形成してもよく;
任意の2つのL基は、結合して、二座ルイス塩基を形成してもよく;
X基は、L基に結合して、モノアニオン性二座基を形成してもよく;
任意の2つのX基は、結合して、ジアニオン配位子を形成してもよく;
R5、R6、R7、R8、R5’、R6’、R7’、R8’、R10、R11、およびR12は、それぞれ独立して、水素、C1~C40ヒドロカルビル、C1~C40置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子またはヘテロ原子含有基であり;
R5とR6、R6とR7、R7とR8、R5’とR6’、R6’とR7’、R7’とR8’、R10とR11、またはR11とR12の1つまたは複数は、結合して、それぞれが5、6、7、または8個の環原子を有する、1つまたは複数の、置換ヒドロカルビル環、非置換ヒドロカルビル環、置換ヘテロサイクリック環、または非置換ヘテロサイクリック環を形成してもよく、ここに、環上の置換は、結合して追加の環を形成してもよい。]
The present invention further relates to catalyst compounds and catalyst systems comprising such compounds, represented by formula (II):
[Wherein:
M is a Group 3, 4, 5, or 6 transition metal or lanthanide (e.g., Hf, Zr, or Ti);
E and E' are each independently O, S or NR 9 , where R 9 is independently hydrogen, C 1 -C 40 hydrocarbyl, C 1 -C 40 substituted hydrocarbyl or a heteroatom containing group, preferably O, and preferably both E and E' are O;
Each L is independently a Lewis base;
n is 1, 2 or 3;
m is 0, 1, or 2;
n+m is 4 or less;
R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 1' , R 2' , R 3' , and R 4' are each independently hydrogen, a C 1 -C 40 hydrocarbyl, a C 1 -C 40 substituted hydrocarbyl, a heteroatom, or a heteroatom-containing group;
one or more of R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , R 3 and R 4 , R 1′ and R 2′ , R 2′ and R 3′ , R 3′ and R 4′ may be joined to form one or more substituted hydrocarbyl rings, unsubstituted hydrocarbyl rings, substituted heterocyclic rings, or unsubstituted heterocyclic rings, each having 5, 6, 7, or 8 ring atoms, where substitutions on the rings may be joined to form additional rings;
Any two L groups may be combined to form a bidentate Lewis base;
The X group may be attached to the L group to form a monoanionic bidentate group;
Any two X groups may be combined to form a dianionic ligand;
R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 5' , R 6' , R 7' , R 8' , R 10 , R 11 , and R 12 are each independently hydrogen, a C 1 -C 40 hydrocarbyl, a C 1 -C 40 substituted hydrocarbyl, a heteroatom, or a heteroatom-containing group;
One or more of R5 and R6 , R6 and R7 , R7 and R8 , R5 ' and R6 ' , R6 ' and R7' , R7 ' and R8 ' , R10 and R11 , or R11 and R12 may be joined to form one or more substituted hydrocarbyl rings, unsubstituted hydrocarbyl rings, substituted heterocyclic rings, or unsubstituted heterocyclic rings, each having 5, 6, 7, or 8 ring atoms, where substitutions on the rings may be joined to form additional rings.
金属Mは、好ましくは第3族、第4族、第5族、または第6族の元素から選択され、より好ましくは第4族から選択される。最も好ましくは、金属Mはジルコニウムまたはハフニウムである。 The metal M is preferably selected from elements of Groups 3, 4, 5, or 6, more preferably from Group 4. Most preferably, the metal M is zirconium or hafnium.
中性ヘテロサイクリックルイス塩基(式(I)中)のドナー原子Qは、好ましくは窒素、炭素、または酸素である。好ましいQは窒素である。 The donor atom Q of the neutral heterocyclic Lewis base (in formula (I)) is preferably nitrogen, carbon, or oxygen. A preferred Q is nitrogen.
中性ヘテロサイクリックルイス塩基基の非限定的な例としては、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、トリアジン、チアゾール、イミダゾール、チオフェン、オキサゾール、チアゾール、フラン、およびそれらの置換変異体の誘導体が挙げられる。好ましいヘテロサイクリックルイス塩基基は、ピリジン、ピラジン、チアゾール、およびイミダゾールの誘導体を含む。 Non-limiting examples of neutral heterocyclic Lewis base groups include derivatives of pyridine, pyrazine, pyrimidine, triazine, thiazole, imidazole, thiophene, oxazole, thiazole, furan, and substituted variants thereof. Preferred heterocyclic Lewis base groups include derivatives of pyridine, pyrazine, thiazole, and imidazole.
ヘテロサイクリックルイス塩基(式I中)のA1およびA1’は、それぞれ独立して、C、N、またはC(R22)であり、R22は、水素、C1~C20ヒドロカルビル、およびC1~C20置換ヒドロカルビルから選択される。好ましくは、A1およびA1’は炭素である。Qが炭素である場合、A1およびA1’が、窒素およびC(R22)から選択されることが好ましい。Qが窒素である場合、A1およびA1’が炭素であることが好ましい。Q=窒素、およびA1=A1’=炭素であることが好ましい。Qが窒素または酸素である場合、式(I)中のヘテロサイクリックルイス塩基は、A1またはA1’原子に結合した水素原子を有しないことが好ましい。これは、これらの位置の水素は、触媒活性種の安定性を低下させる望ましくない分解反応を受ける可能性があると考えられるからである。 A 1 and A 1' of the heterocyclic Lewis base (in formula I) are each independently C, N, or C(R 22 ), with R 22 selected from hydrogen, C 1 -C 20 hydrocarbyl, and C 1 -C 20 substituted hydrocarbyl. Preferably, A 1 and A 1' are carbon. When Q is carbon, it is preferred that A 1 and A 1' are selected from nitrogen and C(R 22 ). When Q is nitrogen, it is preferred that A 1 and A 1' are carbon. It is preferred that Q=nitrogen, and A 1 =A 1' =carbon. When Q is nitrogen or oxygen, it is preferred that the heterocyclic Lewis base in formula (I) does not have a hydrogen atom bonded to the A 1 or A 1' atom. This is because it is believed that hydrogen at these positions may undergo undesirable decomposition reactions that reduce the stability of the catalytically active species.
(式(I)の)A1とA1’を結ぶ曲線と組み合わせてA1QA1’により表されるヘテロサイクリックルイス塩基は、好ましくは、以下から選択され、各R23基は、水素、ヘテロ原子、C1-C20アルキル、C1-C20アルコキシド、C1-C20アミド、およびC1-C20置換アルキルから選択される。
The heterocyclic Lewis base represented by A 1 QA 1′ in combination with the curve connecting A 1 and A 1′ (in formula (I)) is preferably selected from the following, where each R 23 group is selected from hydrogen, a heteroatom, a C 1 -C 20 alkyl, a C 1 -C 20 alkoxide, a C 1 -C 20 amide, and a C 1 -C 20 substituted alkyl.
式(I)または(II)において、EおよびE’は、それぞれ、酸素またはNR9から選択され、R9は、独立して、水素、C1~C40ヒドロカルビル、C1~C40置換ヒドロカルビル、またはヘテロ原子含有基である。EおよびE’は酸素であることが好ましい。Eおよび/またはE’がNR9である場合、R9は、C1~C20ヒドロカルビル、アルキル、またはアリールから選択されることが好ましい。一の実施形態において、EおよびE’は、それぞれ、O、S、またはN(アルキル)またはN(アリール)から選択され、ここで、アルキルは、好ましくは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシルなどのC1~C20アルキルであり、アリールは、フェニル、ナフタレン-2-イル、ベンジル、メチルフェニルなどのC6~C40アリール基である。 In formula (I) or (II), E and E' are each selected from oxygen or NR 9 , where R 9 is independently hydrogen, C 1 -C 40 hydrocarbyl, C 1 -C 40 substituted hydrocarbyl, or a heteroatom containing group. E and E' are preferably oxygen. When E and/or E' are NR 9 , R 9 is preferably selected from C 1 -C 20 hydrocarbyl, alkyl, or aryl. In one embodiment, E and E' are each selected from O, S, or N(alkyl) or N(aryl), where alkyl is preferably C 1 -C 20 alkyl, such as methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, octyl, nonyl, decyl , undecyl, dodecyl, and the like, and aryl is a C 6 -C 40 aryl group, such as phenyl, naphthalen-2-yl, benzyl, methylphenyl, and the like.
実施形態において、
は、独立して、C1~C12ヒドロカルビル基などの二価ヒドロカルビル基である。
In an embodiment,
is independently a divalent hydrocarbyl group, such as a C 1 to C 12 hydrocarbyl group.
式(I)または(II)で表される錯体において、EおよびE’が酸素である場合、各フェノラート基が酸素原子に隣接する位置(すなわち、式(I)または(II)におけるR1およびR1’)で置換されることが有利である。したがって、EおよびE’が酸素である場合、R1およびR1’のそれぞれが、独立して、C1~C40ヒドロカルビル、C1~C40置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子またはヘテロ原子含有基であることが好ましい。より好ましくは、R1およびR1’は、それぞれ独立して、1つまたは複数の5または6員環を有する非芳香族環状アルキル基(例えば、シクロヘキシル、シクロオクチル、アダマンタニル、または1-メチルシクロヘキシル、または置換アダマンタニル)であり、最も好ましくは、非芳香族環式第3級アルキル基(例えば、1-メチルシクロヘキシル、アダマンタニル、または置換アダマンタニル)である。 In the complexes represented by formula (I) or (II), when E and E' are oxygen, it is advantageous for each phenolate group to be substituted at the position adjacent to the oxygen atom (i.e., R 1 and R 1' in formula (I) or (II)). Thus, when E and E' are oxygen, it is preferred that each of R 1 and R 1' is independently a C 1 -C 40 hydrocarbyl, a C 1 -C 40 substituted hydrocarbyl, a heteroatom or a heteroatom-containing group. More preferably, R 1 and R 1' are each independently a non-aromatic cyclic alkyl group having one or more 5- or 6-membered rings (e.g., cyclohexyl, cyclooctyl, adamantanyl, or 1-methylcyclohexyl, or substituted adamantanyl), and most preferably a non-aromatic cyclic tertiary alkyl group (e.g., 1-methylcyclohexyl, adamantanyl, or substituted adamantanyl).
式(I)または(II)の本発明のいくつかの実施形態において、R1およびR1’は、それぞれ独立して、第三級ヒドロカルビル基である。式(I)または(II)の本発明の他の実施形態において、R1およびR1’は、それぞれ独立して、環状第三級ヒドロカルビル基である。式(I)または(II)の本発明の他の実施形態において、R1およびR1’は、それぞれ独立して、多環式第三級ヒドロカルビル基である。 In some embodiments of the present invention of formula (I) or (II), R 1 and R 1' are each independently a tertiary hydrocarbyl group. In other embodiments of the present invention of formula (I) or (II), R 1 and R 1 ' are each independently a cyclic tertiary hydrocarbyl group. In other embodiments of the present invention of formula (I) or (II), R 1 and R 1' are each independently a polycyclic tertiary hydrocarbyl group.
式(I)または(II)の本発明のいくつかの実施形態において、R1およびR1’は、それぞれ独立して、第三級ヒドロカルビル基である。式(I)または(II)の本発明の他の実施形態において、R1およびR1’は、それぞれ独立して、環状第三級ヒドロカルビル基である。式(I)または(II)の本発明の他の実施形態において、R1およびR1’は、それぞれ独立して、多環式第三級ヒドロカルビル基である。 In some embodiments of the present invention of formula (I) or (II), R 1 and R 1' are each independently a tertiary hydrocarbyl group. In other embodiments of the present invention of formula (I) or (II), R 1 and R 1 ' are each independently a cyclic tertiary hydrocarbyl group. In other embodiments of the present invention of formula (I) or (II), R 1 and R 1' are each independently a polycyclic tertiary hydrocarbyl group.
リンカー基(すなわち、式(I)における下記の基)
は、それぞれ、好ましくはオルトフェニレン基、好ましくは置換オルトフェニレン基の一部である。式(II)のR7およびR7’位が水素、またはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、エイコシル、またはイソプロピルなどのその異性体などのC1~C20アルキルであることが好ましい。高い立体規則性を持つポリマーをターゲットとする用途では、式(II)のR7およびR7’位がC1~C20アルキルであることが好ましい。R7およびR7’の両方がC1~C3アルキルであることが最も好ましい。
Linker group (i.e., the group shown below in formula (I))
are each preferably part of an ortho-phenylene group, preferably a substituted ortho-phenylene group. It is preferred that the R 7 and R 7' positions of formula (II) are hydrogen or a C 1 -C 20 alkyl such as methyl , ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl , pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, eicosyl, or an isomer thereof such as isopropyl. For applications targeting polymers with high stereoregularity, it is preferred that the R 7 and R 7 ' positions of formula (II) are C 1 -C 20 alkyl. It is most preferred that both R 7 and R 7' are C 1 -C 3 alkyl.
本明細書の式(I)の実施形態において、QはC、NまたはOであり、好ましくはQはNである。 In embodiments of formula (I) herein, Q is C, N or O, preferably Q is N.
本明細書の式(I)の実施形態において、A1およびA1’は、独立して、炭素、窒素、またはC(R22)であり、R22は、水素、C1~C20ヒドロカルビル、C1~C20置換ヒドロカルビルから選択される。好ましくは、A1およびA1’は炭素である。 In an embodiment of formula (I) herein, A 1 and A 1' are independently carbon, nitrogen, or C(R 22 ), where R 22 is selected from hydrogen, C 1 -C 20 hydrocarbyl, C 1 -C 20 substituted hydrocarbyl. Preferably, A 1 and A 1' are carbon.
本明細書の式(I)の実施形態において、式(I)のA1QA1’は、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、トリアジン、チアゾール、イミダゾール、チオフェン、オキサゾール、チアゾール、フラン、またはその置換変異体などのヘテロサイクリックルイス塩基の一部である。 In an embodiment of formula (I) herein, A 1 QA 1′ of formula (I) is a moiety of a heterocyclic Lewis base such as pyridine, pyrazine, pyrimidine, triazine, thiazole, imidazole, thiophene, oxazole, thiazole, furan, or substituted variants thereof.
本明細書の式(I)の実施形態において、A1QA1’は、3原子架橋によりA2とA2’を連結する2~20個の非水素原子を含有するヘテロサイクリックルイス塩基の一部であり、Qは3アトムブリッジのその中心原子である。好ましくは、各A1およびA1’は、炭素原子であり、A1QA1’断片は、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、トリアジン、チアゾール、イミダゾール、チオフェン、オキサゾール、チアゾール、フラン、またはそれらの置換変異体、またはその置換変異体の一部を形成する。 In an embodiment of formula (I) herein, A 1 QA 1 ' is part of a heterocyclic Lewis base containing 2-20 non-hydrogen atoms linking A 2 and A 2 ' by a 3 atom bridge, and Q is the central atom of the 3 atom bridge. Preferably, each A 1 and A 1 ' is a carbon atom, and the A 1 QA 1 ' fragment forms part of a pyridine, pyrazine, pyrimidine, triazine, thiazole, imidazole, thiophene, oxazole, thiazole, furan, or substituted variants thereof, or substituted variants thereof.
本明細書の式(I)の一実施形態において、Qは炭素であり、各A1およびA1’は、NまたはC(R22)であり、ここでR22は水素、C1~C20ヒドロカルビル、C1~C20置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子またはヘテロ原子含有基から選択される。この実施形態において、A1QA1’フラグメントは、環状カルベン、N-ヘテロサイクリックカルベン、環状アミノアルキルカルベン、またはその群の置換変異体、またはその置換変異体の一部を形成する。 In one embodiment of formula (I) herein, Q is carbon and each A 1 and A 1' is N or C(R 22 ), where R 22 is selected from hydrogen, C 1 -C 20 hydrocarbyl, C 1 -C 20 substituted hydrocarbyl, a heteroatom or a heteroatom containing group. In this embodiment, the A 1 QA 1' fragment forms a cyclic carbene, an N-heterocyclic carbene, a cyclic aminoalkylcarbene, or a substituted variant of that group, or a part of a substituted variant thereof.
明細書の式(I)の実施形態において、
は、2~20個の非水素原子を含む二価基であり、2原子架橋によりA1をE結合アリール基に結合する。
は、直鎖アルキル基であるか、または環状基(例えば、置換されていてもよいオルト-フェニレン基、またはオルト-アリーレン基)またはその置換変異体の一部を形成する。
In an embodiment of formula (I) of the specification,
is a divalent group containing 2 to 20 non-hydrogen atoms, which connects A1 to the E-linked aryl group by a two atom bridge.
is a straight chain alkyl group or forms part of a cyclic group (eg, an optionally substituted ortho-phenylene group, or an ortho-arylene group) or substituted variants thereof.
は、2~20個の非水素原子を含む二価の基であり、2原子架橋によりA1’をE’結合アリール基に結合する。
は、直鎖アルキルであるか、環状基(例えば、置換されていてもよいオルト-フェニレン基、またはオルト-アリーレン基)、またはその置換変異体の一部を形成する。
is a divalent group containing 2 to 20 non-hydrogen atoms, which connects A 1′ to the E′ linked aryl group by a two atom bridge.
is a straight chain alkyl or forms part of a cyclic group (eg, an optionally substituted ortho-phenylene or ortho-arylene group), or substituted variants thereof.
本発明の実施形態において、式(I)または(II)において、Mは、HfまたはZrなどの第4族金属である。 In an embodiment of the present invention, in formula (I) or (II), M is a Group 4 metal, such as Hf or Zr.
本発明の実施形態において、式(I)および(II)において、EおよびE’はOである。 In an embodiment of the present invention, in formulas (I) and (II), E and E' are O.
本発明の実施形態において、式(I)および(II)において、R1、R2、R3、R4、R1’、R2’、R3’、およびR4’は、独立して、水素、C1~C40ヒドロカルビル、C1~C40置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子またはヘテロ原子含有基であり、またはR1およびR2、R2およびR3、R3およびR4、R1’およびR2’、R2’およびR3’、R3’およびR4’は、結合して、それぞれ、5、6、7または8個の環原子を有する1つまたは複数の置換ヒドロカルビル環、非置換ヒドロカルビル環、置換ヘテロサイクリック環、または非置換ヘテロサイクリック環を形成してもよく、ここに、環上の置換が結合して、追加の環を形成する場合、好ましくは水素、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、またはそれらの異性体であり得る。 In an embodiment of the invention, in formula (I) and (II), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 1' , R 2' , R 3' , and R 4' are independently hydrogen, C 1 -C 40 hydrocarbyl, C 1 -C 40 substituted hydrocarbyl, heteroatoms or heteroatom-containing groups, or R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , R 3 and R 4 , R 1' and R 2 ' , R 2' and R 3' , R 3' and R 4' may join to form one or more substituted hydrocarbyl rings, unsubstituted hydrocarbyl rings, substituted heterocyclic rings, or unsubstituted heterocyclic rings having 5, 6, 7 or 8 ring atoms, respectively, where substitutions on a ring, when joined to form an additional ring, may preferably be hydrogen, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, or isomers thereof.
本発明の実施形態において、式(I)および(II)において、R1、R2、R3、R4、R1’、R2’、R3’、R4’ 、およびR9は、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、エイコシル、ヘネイコシル、ドコシル、トリコシル、テトラコシル、ペンタコシル、ヘキサコシル、ヘプタコシル、オクタコシル、ノナコシル、トリアコンチル、フェニル、置換フェニル(例えば、メチルフェニル、ジメチルフェニル)、ベンジル、置換ベンジル(例えば、メチルベンジル)、ナフタレン-2-イル、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、メチルシクロヘキシル、およびその異性体から選択される。 In an embodiment of the present invention, in formula (I) and (II), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 1' , R 2' , R 3' , R 4' and R 9 are selected from methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, eicosyl, heneicosyl, docosyl, tricosyl, tetracosyl, pentacosyl, hexacosyl, heptacosyl, octacosyl, nonacosyl, triacontyl, phenyl, substituted phenyl (e.g., methylphenyl, dimethylphenyl), benzyl, substituted benzyl (e.g., methylbenzyl), naphthalen-2-yl, cyclohexyl, cyclohexenyl, methylcyclohexyl, and isomers thereof.
本発明の実施形態において、式(I)および(II)において、R4およびR4’は独立して水素またはメチル、エチルまたはプロピルなどのC1からC3ヒドロカルビルである。 In an embodiment of the present invention, in formula (I) and (II), R 4 and R 4′ are independently hydrogen or C 1 to C 3 hydrocarbyl, such as methyl, ethyl or propyl.
本明細書の本発明の実施形態において、式(I)および(II)において、R9は、水素、C1-C40ヒドロカルビル、C1-C40置換ヒドロカルビル、またはヘテロ原子含有基であり、好ましくは、水素、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、またはそれらの異性体である。R9は、好ましくは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、C1~C6アルキル、フェニル、2-メチルフェニル、2,6-ジメチルフェニル、または2,4,6-トリメチルフェニルである。 In an embodiment of the invention herein, in formula (I) and (II), R 9 is hydrogen, C 1 -C 40 hydrocarbyl, C 1 -C 40 substituted hydrocarbyl, or a heteroatom-containing group, preferably hydrogen, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, or an isomer thereof. R 9 is preferably methyl, ethyl, propyl, butyl, C 1 -C 6 alkyl, phenyl, 2-methylphenyl, 2,6-dimethylphenyl, or 2,4,6-trimethylphenyl.
本発明の実施形態において、式(I)および(II)において、Xは、それぞれ独立して、1~20個の炭素原子を有するヒドロカルビル基(例えば、アルキルまたはアリール)、水素化物、アミド、アルコキシド、スルフィド、ホスフィド、ハロゲン化物、アルキルスルホネート、およびそれらの組み合わせ(2つ以上のXが縮合環または環系の一部を形成してもよい)から選択される。Xは、好ましくは、それぞれ独立して、ハロゲン化物、アリール、およびC1~C5アルキル基から選択される。Xは、好ましくは、それぞれ独立して、ヒドリド、ジメチルアミド、ジエチルアミド、メチルトリメチルシリル、ネオペンチル、フェニル、ベンジル、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、フルオロ、ヨード、ブロモ、またはクロロ基である。 In an embodiment of the invention, in formulae (I) and (II), X is each independently selected from a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms (e.g., alkyl or aryl), a hydride, an amide, an alkoxide, a sulfide, a phosphide, a halide, an alkylsulfonate, and combinations thereof (two or more X may form part of a fused ring or ring system). X is preferably each independently selected from a halide, an aryl, and a C1 - C5 alkyl group. X is preferably each independently a hydride, dimethylamide, diethylamide, methyltrimethylsilyl, neopentyl, phenyl, benzyl, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, fluoro, iodo, bromo, or chloro group.
別として、Xは、それぞれ独立して、ハロゲン化物、水素化物、アルキル基、アルケニル基またはアリールアルキル基であってもよい。 Alternatively, each X may independently be a halide, a hydride, an alkyl group, an alkenyl group, or an arylalkyl group.
本発明の実施形態において、式(I)および(II)において、Lは、それぞれ独立して、エーテル、チオエーテル、アミン、ニトリル、イミン、ピリジン、ハロカーボン、およびホスフィンからなる群から選択されるルイス塩基であり、好ましくは、エーテルおよびチオエーテル、ならびにそれらの組み合わせであり、場合により、2つ以上のLが縮合環または環系の一部を形成してもよく、Lは、好ましくは、それぞれ独立して、エーテルおよびチオエーテル基から選択され、Lは、好ましくは、それぞれ、エチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジブチルエーテル、またはジメチルスルフィド基である。 In an embodiment of the invention, in formulas (I) and (II), L is each independently a Lewis base selected from the group consisting of ethers, thioethers, amines, nitriles, imines, pyridines, halocarbons, and phosphines, preferably ethers and thioethers, and combinations thereof, and optionally two or more L may form part of a fused ring or ring system, L is preferably each independently selected from ether and thioether groups, and L is preferably each ethyl ether, tetrahydrofuran, dibutyl ether, or dimethyl sulfide group.
本明細書の本発明の実施形態において、式(I)および(II)において、R1およびR1’は、独立して、環式第三級アルキル基である。 In an embodiment of the invention herein, in formula (I) and (II), R 1 and R 1' are independently a cyclic tertiary alkyl group.
本発明の実施形態において、式(I)および(II)において、nは1、2または3であり、典型的には2である。 In an embodiment of the invention, in formulas (I) and (II), n is 1, 2 or 3, typically 2.
本発明の実施形態において、式(I)および(II)において、mは0、1または2であり、典型的には0である。 In an embodiment of the present invention, in formulas (I) and (II), m is 0, 1 or 2, typically 0.
本発明の実施形態において、式(I)および(II)において、R1およびR1’は水素ではない。 In an embodiment of the invention, in formulae (I) and (II), R 1 and R 1' are not hydrogen.
本発明の実施形態において、式(I)および(II)において、MはHfまたはZrであり、EおよびE’はOであり;R1およびR1’は、それぞれ独立して、C1~C40ヒドロカルビル、C1~C40置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子またはヘテロ原子含有基であり、R2、R3、R4、R2’、R3’、およびR4’、それぞれ独立して、水素、C1-C20ヒドロカルビル、C1-C20置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子またはヘテロ原子含有基であるか、またはR1とR2、R2とR3、R3とR4、R1’とR2’、R2’とR3’、R3’とR4’の1つまたは複数は、結合して、それぞれが5、6、7、または8個の環原子を有する、1つまたは複数の置換ヒドロカルビル環、非置換ヒドロカルビル環、または置換ヘテロサイクリック環、非置換ヘテロサイクリック環を形成してもよく、環上の置換基が結合して追加の環を形成してもよい。Xは、それぞれ独立して、1~20個の炭素原子を有するヒドロカルビルラジカル(例えば、アルキルまたはアリール)、水素化物、アミド、アルコキシド、スルフィド、リン化物、ハロゲン化物、およびそれらの組み合わせからなる群から独立して選択される(2つ以上のXは縮合環または環系の一部を形成してもよい);Lは、それぞれ独立して、エーテル、チオエーテル、およびハロ炭素からなる群から選択される(2つ以上のLは、縮合環または環系の一部を形成し得る)。 In an embodiment of the invention, in formula (I) and (II), M is Hf or Zr, E and E' are O; R 1 and R 1' are each independently C 1 -C 40 hydrocarbyl, C 1 -C 40 substituted hydrocarbyl, a heteroatom or a heteroatom containing group, R 2 , R 3 , R 4 , R 2' , R 3' and R 4' are each independently hydrogen, C 1 -C 20 hydrocarbyl, C 1 -C 20 substituted hydrocarbyl, a heteroatom or a heteroatom containing group, or R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , R 3 and R 4 , R 1' and R 2' , R 2' and R 3' , R 3' and R One or more of 4' may be joined to form one or more substituted hydrocarbyl, unsubstituted hydrocarbyl, or substituted or unsubstituted heterocyclic rings, each having 5, 6, 7, or 8 ring atoms, or the substituents on the rings may be joined to form additional rings. Each X is independently selected from the group consisting of a hydrocarbyl radical having 1 to 20 carbon atoms (e.g., alkyl or aryl), a hydride, an amide, an alkoxide, a sulfide, a phosphide, a halide, and combinations thereof (two or more X may form part of a fused ring or ring system); each L is independently selected from the group consisting of an ether, a thioether, and a halocarbon (two or more L may form part of a fused ring or ring system).
本明細書の本発明の実施形態において、式(II)において、R5、R6、R7、R8、R5’、R6’、R7’、R8’ 、R10、R11およびR12は、それぞれ独立して、水素、C1~C40ヒドロカルビル、C1~C40置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子またはヘテロ原子含有基であるか、または1つまたは複数の隣接するR基が結合して、それぞれ5、6、7、または8個の環原子を有し、環上の置換が結合して追加の環を形成することができる、1つまたは複数の、置換ヒドロカルビル環、非置換ヒドロカルビル環、置換ヘテロサイクリック環、または非置換ヘテロサイクリック環を形成してもよい。 In an embodiment of the invention herein, in formula (II), R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 5' , R 6' , R 7' , R 8' , R 10 , R 11 and R 12 are each independently hydrogen, C 1 -C 40 hydrocarbyl, C 1 -C 40 substituted hydrocarbyl, a heteroatom or a heteroatom-containing group, or one or more adjacent R groups may combine to form one or more substituted hydrocarbyl rings, unsubstituted hydrocarbyl rings, substituted heterocyclic rings, or unsubstituted heterocyclic rings, each having 5, 6, 7, or 8 ring atoms, and in which substitutions on the rings may be combined to form additional rings.
本明細書の本発明の実施形態において、式(II)において、R5、R6、R7、R8、R5’、R6’、R7’、R8’ 、R10、R11およびR12は、それぞれ独立して、水素、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、またはそれらの異性体である。 In an embodiment of the invention herein, in formula (II), R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 5' , R 6' , R 7' , R 8' , R 10 , R 11 and R 12 are each independently hydrogen, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, or an isomer thereof.
本明細書の本発明の実施形態において、式(II)において、R5、R6、R7、R8、R5’、R6’、R7’、R8’ 、R10、R11およびR12は、それぞれ、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、エイコシル、ヘネイコシル、ドコシルから独立して選択される、トリコシル、テトラコシル、ペンタコシル、ヘキサコシル、ヘプタコシル、オクタコシル、ノナコシル、トリアコンチル、フェニル、置換フェニル(例えば、メチルフェニル、ジメチルフェニル)、ベンジル、置換ベンジル(例えば、メチルベンジル)、ナフタレン-2-イル、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、メチルシクロヘキシル、およびその異性体である。 In an embodiment of the invention herein, in formula (II), R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 5′ , R 6′ , R 7′ , R 8′ , R 10 , R 11 and R 12 is each independently selected from methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, eicosyl, heneicosyl, docosyl, tricosyl, tetracosyl, pentacosyl, hexacosyl, heptacosyl, octacosyl, nonacosyl, triacontyl, phenyl, substituted phenyl (e.g., methylphenyl, dimethylphenyl), benzyl, substituted benzyl (e.g., methylbenzyl), naphthalen-2-yl, cyclohexyl, cyclohexenyl, methylcyclohexyl, and isomers thereof.
本明細書の本発明の実施形態において、式(II)において、MはHfまたはZrであり、EおよびE’はOであり;R1およびR1’は、それぞれ独立して、C1~C40ヒドロカルビル、C1~C40置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子またはヘテロ原子含有基であり、
R1、R2、R3、R4、R1’、R2’、R3’、およびR4’は、それぞれ独立して、水素、C1-C20ヒドロカルビル、C1-C20置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子またはヘテロ原子含有基であり、あるいは、R1とR2、R2とR3、R3とR4、R1’とR2’、R2’とR3’、R3’とR4’の1つまたは複数は、結合して、それぞれ、5、6、7、または8個の環原子を有し、環上の置換基が結合して追加の環を形成してもよい、1つまたは複数の置換ヒドロカルビル環、非置換ヒドロカルビル環、または置換ヘテロサイクリック環、非置換ヘテロサイクリック環を形成してもよく;R9は、水素、C1-C20ヒドロカルビル、C1-C20置換ヒドロカルビル、またはヘテロ原子含有基であり、例えば、水素、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、またはそれらの異性体であり;
Xは、それぞれ独立して、1~20個の炭素原子を有するヒドロカルビル基(例えば、アルキルまたはアリール)、水素化物、アミド、アルコキシド、スルフィド、リン化物、ハロゲン化物、ジエン、アミン、ホスフィン、エーテル、およびそれらの組み合わせであり(2つ以上のXが縮合環または環系の一部を形成してもよい);nは2であり;mは0であり;R5、R6、R7、R8、R5’、R6’、R7’、R8’
、R10、R11およびR12は、それぞれ独立して、水素、C1~C20ヒドロカルビル、C1~C20置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子またはヘテロ原子含有基であるか、または1つまたは複数の隣接するR基が結合して、それぞれが5、6、7、または8個の環原子を有し、環上の置換が結合して追加の環を形成してもよい、1つまたは複数の置換ヒドロカルビル環、非置換ヒドロカルビル環、置換ヘテロサイクリック環、または非置換ヘテロサイクリック環を形成してもよく、例えば、R5、R6、R7、R8、R5’、R6’、R7’、R8’、R10、R11およびR12は、それぞれ独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、エイコシル、ヘネイコシル、ドコシルから独立して選択される、トリコシル、テトラコシル、ペンタコシル、ヘキサコシル、ヘプタコシル、オクタコシル、ノナコシル、トリアコンチル、フェニル、置換フェニル(例えば、メチルフェニル、ジメチルフェニル)、ベンジル、置換ベンジル(例えば、メチルベンジル)、ナフチル、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、メチルシクロヘキシル、およびそれらの異性体から選択される。
In an embodiment of the invention herein, in formula (II), M is Hf or Zr, E and E' are O; R 1 and R 1' are each independently C 1 -C 40 hydrocarbyl, C 1 -C 40 substituted hydrocarbyl, a heteroatom or a heteroatom containing group;
R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 1' , R 2' , R 3' , and R 4' are each independently hydrogen, C 1 -C 20 hydrocarbyl, C 1 -C 20 substituted hydrocarbyl, a heteroatom or a heteroatom containing group, or one or more of R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , R 3 and R 4 , R 1' and R 2' , R 2' and R 3' , R 3' and R 4' may be joined to form one or more substituted hydrocarbyl rings, unsubstituted hydrocarbyl rings, or substituted heterocyclic rings, unsubstituted heterocyclic rings having 5, 6, 7, or 8 ring atoms, respectively, and substituents on the rings may be joined to form additional rings; R 9 is hydrogen, C 1 -C 20 hydrocarbyl, C 1 -C 20 substituted hydrocarbyl, a heteroatom or a heteroatom containing group; 20- substituted hydrocarbyl, or heteroatom-containing groups, such as hydrogen, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, or isomers thereof;
X are each independently a hydrocarbyl group having 1 to 20 carbon atoms (e.g., alkyl or aryl), hydride, amide, alkoxide, sulfide, phosphide, halide, diene, amine, phosphine, ether, and combinations thereof (two or more X may form part of a fused ring or ring system); n is 2; m is 0; R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 5′ , R 6 ′ , R 7′ , R 8′ , R 10 , R 11 and R 12 are each independently hydrogen, a C 1 to C 20 hydrocarbyl, a C 1 to C 20 alkoxy group ... 20 substituted hydrocarbyl, heteroatom or heteroatom-containing group, or one or more adjacent R groups may combine to form one or more substituted hydrocarbyl, unsubstituted hydrocarbyl, substituted heterocyclic, or unsubstituted heterocyclic rings, each having 5, 6, 7, or 8 ring atoms, and substitutions on the rings may combine to form additional rings, e.g., R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 5 ', R 6 ' , R 7 ' , R 8 ', R 10 , R 11 and R Each of 12 is independently selected from methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, eicosyl, heneicosyl, and docosyl; tricosyl, tetracosyl, pentacosyl, hexacosyl, heptacosyl, octacosyl, nonacosyl, triacontyl, phenyl, substituted phenyl (e.g., methylphenyl, dimethylphenyl), benzyl, substituted benzyl (e.g., methylbenzyl), naphthyl, cyclohexyl, cyclohexenyl, methylcyclohexyl, and isomers thereof.
式(I)の好ましい実施形態は、MがZrまたはHfであり、Qが窒素であり、A1およびA1’の両方が炭素であり、EおよびE’の両方が酸素であり、R1およびR1’の両方がC4~C20環状第三級アルキルである。 A preferred embodiment of formula (I) is where M is Zr or Hf, Q is nitrogen, A 1 and A 1' are both carbon, E and E ' are both oxygen, and R 1 and R 1' are both C 4 -C 20 cyclic tertiary alkyl.
式(I)の好ましい実施形態は、MがZrまたはHfであり、Qが窒素であり、A1およびA1’の両方が炭素であり、EおよびE’の両方が酸素であり、R1およびR1’の両方がアダマンタン-1-イルまたは置換アダマンタン-1-イルである。 Preferred embodiments of formula (I) are those in which M is Zr or Hf, Q is nitrogen, A1 and A1 ' are both carbon, E and E ' are both oxygen, and R1 and R1 ' are both adamantan-1-yl or substituted adamantan-1-yl.
式(I)の好ましい実施形態は、MがZrまたはHfであり、Qが窒素であり、A1およびA1’の両方が炭素であり、EおよびE’の両方が酸素であり、Xがメチルまたはクロロであり、nが2である。 Preferred embodiments of formula (I) are those in which M is Zr or Hf, Q is nitrogen, A 1 and A 1′ are both carbon, E and E′ are both oxygen, X is methyl or chloro, and n is 2.
式(II)の好ましい実施形態は、MがZrまたはHfであり、EおよびE’の両方が酸素であり、R1およびR1’の両方がC4~C20環状第三級アルキルである。 A preferred embodiment of formula (II) is where M is Zr or Hf, E and E ' are both oxygen, and R1 and R1 ' are both C4 - C20 cyclic tertiary alkyl.
式(II)の好ましい実施形態は、MがZrまたはHfであり、EおよびE’の両方が酸素であり、R1およびR1’の両方がアダマンタン-1-イルまたは置換アダマンタン-1-イルである。 A preferred embodiment of formula (II) is where M is Zr or Hf, E and E ' are both oxygen, and R1 and R1 ' are both adamantan-1-yl or substituted adamantan-1-yl.
式(II)の好ましい実施形態は、MがZrまたはHfであり、EおよびE’の両方が酸素であり、R1、R1’、R3およびR3’のそれぞれがアダマンタン-1-イルまたは置換アダマンタン-1-イルである。 A preferred embodiment of formula (II) is where M is Zr or Hf, E and E ' are both oxygen, and each of R 1 , R 1 , R 3 and R 3' is adamantan-1-yl or substituted adamantan-1-yl.
式(II)の好ましい実施形態は、MがZrまたはHfであり、EおよびE’の両方が酸素であり、R1およびR1’の両方がC4~C20環状第三級アルキルであり、R7およびR7’の両方がC1-C20アルキルである。 A preferred embodiment of formula (II) is where M is Zr or Hf, E and E ' are both oxygen, R1 and R1 ' are both C4 - C20 cyclic tertiary alkyl, and R7 and R7 ' are both C1 - C20 alkyl.
本発明において特に有用な触媒化合物は、ジメチルジルコニウム[2’,2’’’-(ピリジン-2,6-ジイル)ビス(3-アダマンタン-1-イル)-5-(tert-ブチル)-[1,1’-ビフェニル]-2-オレート)]、ジメチルハフニウム[2’,2’’’-(ピリジン-2,6-ジイル)ビス(3-アダマンタン-1-イル)-5-(tert-ブチル)-[1,1’-ビフェニル]-2-オレート)]、ジメチルジルコニウム[6,6’-(ピリジン-2,6-ジイルビス(ベンゾ[b]チオフェン-3,2-ジイル))]ビス(2-アダマンタン-1-イル)-4-メチルフェノラート)]、ジメチルハフニウム[6,6’-(ピリジン-2,6-ジイルビス(ベンゾ[b]チオフェン-3,2-ジイル))ビス(2-アダマンタン-1-イル)-4-メチルフェノラート)]、ジメチルジルコニウム[2’,2’’’-(ピリジン-2,6-ジイル)ビス(3-((3r,5r,7r)-アダマンタン-1-イル))-5-メチル-[1,1’-ビフェニル]-2-オレート)]、ジメチルハフニウム[2’,2’’’-(ピリジン-2,6-ジイル)ビス(3-((3r,5r、7r)-アダマンタン-1-イル)-5-メチル-[1,1’-ビフェニル]-2-オレート)]、ジメチルジルコニウム[2’,2’’’-(ピリジン-2,6-ジイル)ビス(3-((3r,5r,7r)-アダマンタン-1-イル)-4’,5-ジメチル-[1,1’-ビフェニル]-2-オレート)]、ジメチルハフニウム[2’,2’’’-(ピリジン-2,6-ジイル)ビス(3-((3r,5r,7r)-アダマンタン-1-イル)-4’,5-ジメチル-[1,1’-ビフェニル]-2-オレート)]の1つまたは複数を含む。 Particularly useful catalyst compounds in the present invention are dimethylzirconium [2',2'''-(pyridine-2,6-diyl)bis(3-adamantan-1-yl)-5-(tert-butyl)-[1,1'-biphenyl]-2-oleate], dimethylhafnium [2',2'''-(pyridine-2,6-diyl)bis(3-adamantan-1-yl)-5-(tert-butyl)-[1,1'-biphenyl]-2-oleate], ester)], dimethylzirconium [6,6'-(pyridine-2,6-diylbis(benzo[b]thiophene-3,2-diyl))bis(2-adamantan-1-yl)-4-methylphenolate)], dimethylhafnium [6,6'-(pyridine-2,6-diylbis(benzo[b]thiophene-3,2-diyl))bis(2-adamantan-1-yl)-4-methylphenolate)], dimethylzirconium [ 2',2'''-(pyridine-2,6-diyl)bis(3-((3r,5r,7r)-adamantan-1-yl))-5-methyl-[1,1'-biphenyl]-2-olate)], dimethylhafnium[2',2'''-(pyridine-2,6-diyl)bis(3-((3r,5r,7r)-adamantan-1-yl)-5-methyl-[1,1'-biphenyl]-2-olate)], dimethylzirconium[2', Contains one or more of 2'''-(pyridine-2,6-diyl)bis(3-((3r,5r,7r)-adamantan-1-yl)-4',5-dimethyl-[1,1'-biphenyl]-2-olate)] and dimethylhafnium[2',2'''-(pyridine-2,6-diyl)bis(3-((3r,5r,7r)-adamantan-1-yl)-4',5-dimethyl-[1,1'-biphenyl]-2-olate)].
本発明において特に有用な触媒化合物には、1つまたは複数の下記の式で表される化合物である。
Particularly useful catalyst compounds in the present invention include compounds represented by one or more of the following formulas:
いくつかの実施形態において、2つ以上の異なる触媒化合物が、本明細書で使用される触媒系に存在する。いくつかの実施形態において、2つ以上の異なる触媒化合物が、本明細書に記載のプロセスが起こる反応ゾーンに存在する。遷移金属化合物に対して同じ活性化剤を使用することが好ましいが、2つの異なる活性化剤、例えば非配位アニオン活性化剤およびアルモキサンを組み合わせて使用することができる。1つまたは複数の遷移金属化合物が水素化物、ヒドロカルビル、または置換ヒドロカルビルではないX基を含む場合、非配位アニオン活性化剤の添加前に、アルモキサンを遷移金属化合物と接触させることができる。 In some embodiments, two or more different catalyst compounds are present in the catalyst systems used herein. In some embodiments, two or more different catalyst compounds are present in the reaction zone in which the processes described herein occur. Although it is preferred to use the same activator for the transition metal compound, two different activators can be used in combination, for example, a non-coordinating anion activator and an alumoxane. When one or more transition metal compounds contain an X group that is not a hydride, hydrocarbyl, or substituted hydrocarbyl, the alumoxane can be contacted with the transition metal compound prior to the addition of the non-coordinating anion activator.
2つの遷移金属化合物(プレ触媒)は、任意の比率で使用することができる。(A)遷移金属化合物対(B)遷移金属化合物の好ましいモル比(A:B)は、1:1000~1000:1、または1:100~500:1、または1:10~200:1、または1:1~100:1、または1:1~75:1、または5:1~50:1の範囲内に入る。選択される特定の比率は、選択される正確なプレ触媒、活性化の方法、および所望の最終生成物に依存する。特定の実施形態において、両方が同じ活性化剤で活性化される2つのプレ触媒を使用する場合、プレ触媒の分子量に基づく有用なモルパーセントは、10~99.9%A:0.1~90%B、または、25~99%A:0.5~50%B、または50~99%A:1~25%B、または75~99%A:1~10%Bである。 The two transition metal compounds (pre-catalysts) can be used in any ratio. Preferred molar ratios of (A) transition metal compound to (B) transition metal compound (A:B) fall within the range of 1:1000-1000:1, or 1:100-500:1, or 1:10-200:1, or 1:1-100:1, or 1:1-75:1, or 5:1-50:1. The particular ratio selected will depend on the exact pre-catalyst selected, the method of activation, and the desired end product. In certain embodiments, when using two pre-catalysts, both of which are activated with the same activator, useful mole percentages based on the molecular weight of the pre-catalyst are 10-99.9% A: 0.1-90% B, or 25-99% A: 0.5-50% B, or 50-99% A: 1-25% B, or 75-99% A: 1-10% B.
触媒化合物の製造方法
配位子合成
ビス(フェノール)配位子は、スキーム1に示す一般的な方法を用いて調製することができる。化合物Aと化合物Bとのカップリングによるビス(フェノール)配位子の形成(方法1)は、既知のPd-およびNi-触媒カップリング、例えば根岸カップリング、鈴木カップリング、熊田カップリングなどの触媒カップリングによって達成することができる。化合物Cと化合物Dとのカップリングによるビス(フェノール)配位子の形成(方法2)は、既知のPd-およびNi-触媒カップリング、例えば根岸カップリング、鈴木カップリング、熊田カップリングによるカップリングによって達成することができる。化合物Dは、化合物Eから、化合物Eと有機リチウム試薬またはマグネシウム金属との反応、続いて、ハロゲン化主族金属(例えば、ZnCl2)またはホウ素ベースの試薬(例えば、B(OiPr)3、iPrOB(pin))との任意の反応により調製することができる。化合物Eは、アリールリチウムまたはアリールグリニャール試薬(化合物F)と1-ブロモ-2-クロロベンゼンなどのジハロゲン化アレーン(化合物G)との反応による非触媒反応で調製することができる。化合物Eはまた、アリール亜鉛またはアリールホウ素試薬(化合物F)とジハロゲン化アレーン(化合物G)との反応によるPdまたはNi触媒反応で調製することもできる。
スキーム1
[式中、M’は1、2、12、または13族の元素、またはLi、MgCl、MgBr、ZnCl、B(OH)2、B(ピナコラート)などの置換元素であり、Pはメトキシメチル(MOM)、テトラヒドロピラニル(THP)、t-ブチル、アリル、エトキシメチル、トリアルキルシリル、t-ブチルジメチルシリル、またはベンジルなどの保護基であり、Rは、C1~C40アルキル、置換アルキル、アリール、第三級アルキル、環状第三級アルキル、アダマンタニル、または置換アダマンタニルであり、X’およびXは、それぞれ、Cl、Br、F、またはIなどのハロゲンである。]
Method for producing catalyst compound
Ligand Synthesis Bis(phenol) ligands can be prepared using the general methodology shown in Scheme 1. Coupling of Compound A with Compound B to form the bis(phenol) ligand (Method 1) can be achieved by known Pd- and Ni-catalyzed couplings, such as Negishi, Suzuki, Kumada, etc. Coupling of Compound C with Compound D to form the bis(phenol) ligand (Method 2) can be achieved by known Pd- and Ni-catalyzed couplings, such as Negishi, Suzuki, Kumada, etc. Compound D can be prepared from Compound E by reaction of Compound E with an organolithium reagent or magnesium metal, followed by optional reaction with a main group metal halide (e.g. ZnCl 2 ) or boron-based reagent (e.g. B(O i Pr) 3 , i PrOB(pin)). Compound E can be prepared in a non-catalyzed reaction by the reaction of an aryl lithium or aryl Grignard reagent (compound F) with a dihalogenated arene such as 1-bromo-2-chlorobenzene (compound G). Compound E can also be prepared in a Pd or Ni catalyzed reaction by the reaction of an aryl zinc or aryl boron reagent (compound F) with a dihalogenated arene (compound G).
Scheme 1
where M' is a Group 1, 2, 12, or 13 element or a substituted element such as Li, MgCl, MgBr, ZnCl, B(OH) 2 , B(pinacolato), P is a protecting group such as methoxymethyl (MOM), tetrahydropyranyl (THP), t-butyl, allyl, ethoxymethyl, trialkylsilyl, t-butyldimethylsilyl, or benzyl, R is C 1 -C 40 alkyl, substituted alkyl, aryl, tertiary alkyl, cyclic tertiary alkyl, adamantanyl, or substituted adamantanyl, and X' and X are each a halogen such as Cl, Br, F, or I.
ビス(フェノール)配位子およびビス(フェノール)配位子の調製に使用される中間体は、カラムクロマトグラフィーを使用せずに調製および精製されることが好ましい。これは、蒸留、沈殿および洗浄、不溶性塩の形成(例えば、ピリジン誘導体と有機酸との反応により)、および液-液抽出を含むさまざまな方法によって達成することができる。好ましい方法には、Practical Process Research and Development - A Guide for Organic Chemists by Neal C. Anderson (ISBN: 1493300125X) に記載されている方法が含まれる。 Bis(phenol) ligands and intermediates used in the preparation of bis(phenol) ligands are preferably prepared and purified without the use of column chromatography. This can be accomplished by a variety of methods including distillation, precipitation and washing, formation of insoluble salts (e.g., by reaction of pyridine derivatives with organic acids), and liquid-liquid extraction. Preferred methods include those described in Practical Process Research and Development - A Guide for Organic Chemists by Neal C. Anderson (ISBN: 1493300125X).
カルベンビス(フェノール)配位子の合成
カルベンビス(フェノール)配位子を合成する一般的な合成方法をスキーム2に示す。置換フェノールは、オルト-ブロモ化されており、次いで、公知のフェノール保護基、例えば、メトキシメチルエーテル(MOM)、テトラヒドロピラニルエーテル(THP)、t-ブチルジメチルシリル(TBDMS)、ベンジル(Bn)などにより保護される。その後、臭化物は、ブロモアニリンとの鈴木カップリングで使用できるボロン酸エステル(化合物I)またはボロン酸に変換される。ビフェニルアニリン(化合物J)は、ジブロモエタンとの反応またはオキサルアルデヒドとの縮合によって架橋され、脱保護される(化合物K)。オルトギ酸トリエチルとの反応により、イミニウム塩が形成され、脱保護してカルベンとなる。
スキーム2
Synthesis of Carbene Bis(phenol) Ligands A general synthetic method for the synthesis of carbene bis(phenol) ligands is shown in Scheme 2. Substituted phenols are ortho-brominated and then protected with known phenol protecting groups such as methoxymethyl ether (MOM), tetrahydropyranyl ether (THP), t-butyldimethylsilyl (TBDMS), benzyl (Bn), etc. The bromide is then converted to a boronic ester (compound I) or boronic acid that can be used in Suzuki coupling with bromoanilines. Biphenylanilines (compound J) are crosslinked and deprotected (compound K) by reaction with dibromoethane or condensation with oxalaldehyde. Reaction with triethyl orthoformate forms an iminium salt, which is then deprotected to the carbene.
Scheme 2
塩化メチレンに溶解した置換フェノール(化合物H)に、当量のN-ブロモスクシンイミドおよび0.1当量のジイソプロピルアミンを加える。完了するまで周囲温度で撹拌した後、反応を10%HCl溶液でクエンチする。有機部分をブラインで洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して、ブロモフェノールを、典型的には固体として得る。置換ブロモフェノール、メトキシメチルクロリド、および炭酸カリウムを乾燥アセトンに溶解し、反応が完了するまで周囲温度で撹拌する。溶液を濾過し、濾液を濃縮して保護フェノール(化合物I)を得る。別法として、置換ブロモフェノールおよび当量のジヒドロピランを塩化メチレンに溶解し、0℃に冷却する。触媒量のパラトルエンスルホン酸を添加し、反応物を10分間撹拌し、次いでトリメチルアミンでクエンチする。混合物を水およびブラインで洗浄し、次いで硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して、テトラヒドロピラン保護フェノールを得る。 To the substituted phenol (compound H) dissolved in methylene chloride is added an equivalent of N-bromosuccinimide and 0.1 equivalent of diisopropylamine. After stirring at ambient temperature until complete, the reaction is quenched with 10% HCl solution. The organic portion is washed with brine, dried over magnesium sulfate, filtered, and concentrated under reduced pressure to give the bromophenol, typically as a solid. The substituted bromophenol, methoxymethyl chloride, and potassium carbonate are dissolved in dry acetone and stirred at ambient temperature until the reaction is complete. The solution is filtered, and the filtrate is concentrated to give the protected phenol (compound I). Alternatively, the substituted bromophenol and an equivalent of dihydropyran are dissolved in methylene chloride and cooled to 0°C. A catalytic amount of paratoluenesulfonic acid is added and the reaction is stirred for 10 minutes and then quenched with trimethylamine. The mixture is washed with water and brine, then dried over magnesium sulfate, filtered, and concentrated under reduced pressure to give the tetrahydropyran protected phenol.
臭化アリール(化合物I)をTHFに溶解し、-78°Cに冷却する。n-ブチルリチウムをゆっくりと加え、続いてホウ酸トリメトキシを加える。反応が完了するまで周囲温度で撹拌する。溶媒を除去し、固体ボロン酸エステルをペンタンで洗浄する。ボロン酸は、HClで処理することによりボロン酸エステルから調製することができる。ボロン酸エステルまたは酸を、当量のオルトブロモアニリンおよび触媒量のパラジウムテトラキストリフェニルホスフィンとともにトルエンに溶解する。炭酸ナトリウムの水溶液を添加し、反応物を一晩加熱還流する。冷却後、層を分離し、水層を酢酸エチルで抽出する。合わせた有機部分をブラインで洗浄し、乾燥させ(MgSO4)、濾過し、減圧下で濃縮する。結合生成物(化合物J)を精製するために、典型的にはカラムクロマトグラフィーが使用される。 The aryl bromide (compound I) is dissolved in THF and cooled to -78°C. n-Butyllithium is slowly added followed by trimethoxyborate. The reaction is stirred at ambient temperature until completion. The solvent is removed and the solid boronic ester is washed with pentane. Boronic acids can be prepared from boronic esters by treatment with HCl. The boronic ester or acid is dissolved in toluene with an equivalent amount of orthobromoaniline and a catalytic amount of palladium tetrakistriphenylphosphine. An aqueous solution of sodium carbonate is added and the reaction is heated to reflux overnight. After cooling, the layers are separated and the aqueous layer is extracted with ethyl acetate. The combined organic portions are washed with brine, dried (MgSO 4 ), filtered and concentrated under reduced pressure. Column chromatography is typically used to purify the coupled product (compound J).
アニリン(化合物J)およびジブロモエタン(0.5当量)をアセトニトリルに溶解し、60℃で一晩加熱する。反応物を濾過し、濃縮して、エチレン架橋ジアニリンを得る。保護されたフェノールは、HClとの反応により脱保護され、架橋ビスアミノ(ビフェニル)オール(化合物K)を与える。 Aniline (compound J) and dibromoethane (0.5 equiv.) are dissolved in acetonitrile and heated at 60°C overnight. The reaction is filtered and concentrated to give the ethylene-bridged dianiline. The protected phenol is deprotected by reaction with HCl to give the bridged bisamino(biphenyl)ol (compound K).
ジアミン(化合物K)をオルトギ酸トリエチルに溶解する。塩化アンモニウムを添加し、反応物を一晩加熱還流する。沈殿物が形成され、これを濾過により集め、エーテルで洗浄してイミニウム塩を得る。塩化イミニウムをTHFに懸濁し、リチウムまたはナトリウムヘキサメチルジシリルアミドで処理する。完了したら、反応物を濾過し、濾液を濃縮してカルベン配位子を得る。 The diamine (compound K) is dissolved in triethyl orthoformate. Ammonium chloride is added and the reaction is heated to reflux overnight. A precipitate forms which is collected by filtration and washed with ether to give the iminium salt. The iminium chloride is suspended in THF and treated with lithium or sodium hexamethyldisilylamide. Upon completion, the reaction is filtered and the filtrate is concentrated to give the carbene ligand.
ビス(フェノレート)錯体の調製
遷移金属またはランタニド金属ビス(フェノラート)錯体は、本発明におけるオレフィン重合のための触媒成分として使用される。用語「触媒」および「触媒錯体」は、交換可能に使用される。遷移金属またはランタニド金属ビス(フェノラート)錯体の調製は、ビス(フェノール)配位子と、アニオン塩基性脱離基を含む金属反応物との反応によって達成され得る。典型的なアニオン塩基性脱離基は、ジアルキルアミド、ベンジル、フェニル、ヒドリド、およびメチルを含む。この反応では、塩基性脱離基の役割は、ビス(フェノール)配位子を脱プロトン化することである。このタイプの反応に適した金属反応物には、限定するものではないが、HfBn4(Bn=CH2Ph)、ZrBn4、TiBn4、ZrBn2Cl2(OEt2)、HfBn2Cl2(OEt2)2、Zr(NMe2)2Cl2(ジメトキシエタン)、Zr(NEt2)2Cl2(ジメトキシエタン)、Hf(NEt2)2Cl2(ジメトキシエタン)、Hf(NMe2)2Cl2(ジメトキシエタン)、Hf(NMe2)4、Zr(NMe2)4、およびHf(NEt2)4が含まれる。適切な金属試薬には、ZrMe4、HfMe4、およびその場で形成され、単離せずに使用され得る他の4族アルキルも含まれる。遷移金属ビス(フェノラート)錯体の調製は、典型的には、エーテルまたは炭化水素溶媒または溶媒混合物中で、典型的には-80℃~120℃の範囲の温度で行われる。
Preparation of Bis(phenolate) Complexes Transition metal or lanthanide metal bis(phenolate) complexes are used as catalyst components for olefin polymerization in the present invention. The terms "catalyst" and "catalyst complex" are used interchangeably. Preparation of transition metal or lanthanide metal bis(phenolate) complexes can be accomplished by reaction of a bis(phenol) ligand with a metal reactant that contains an anionic basic leaving group. Typical anionic basic leaving groups include dialkylamide, benzyl, phenyl, hydride, and methyl. In this reaction, the role of the basic leaving group is to deprotonate the bis(phenol) ligand. Metal reactants suitable for this type of reaction include, but are not limited to , HfBn4 (Bn= CH2Ph ), ZrBn4 , TiBn4 , ZrBn2Cl2 ( OEt2), HfBn2Cl2( OEt2 ) 2 , Zr( NMe2 ) 2Cl2 (dimethoxyethane), Zr( NEt2 ) 2Cl2 ( dimethoxyethane ), Hf ( NEt2 ) 2Cl2 (dimethoxyethane), Hf( NMe2 ) 2Cl2 ( dimethoxyethane ), Hf( NMe2 ) 4 , Zr( NMe2 ) 4 , and Hf (NEt2 ) 4 . Suitable metal reagents also include ZrMe4 , HfMe4 , and other Group 4 alkyls which may be formed in situ and used without isolation. Preparation of the transition metal bis(phenolate) complexes is typically carried out in an ether or hydrocarbon solvent or solvent mixture, typically at temperatures in the range of -80°C to 120°C.
遷移金属またはランタニドビス(フェノラート)錯体を調製するための第二の方法は、ビス(フェノール)配位子をアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩基(例えば、Na、BuLi、iPrMgBr)と反応させて、脱プロトン配位子を得、その後、ハロゲン化金属(例えば、HfCl4、ZrCl4)と反応させて、ビス(フェノラート)錯体を形成することによる。金属ハロゲン化物、アルコキシド、またはアミド脱離基を含むビス(フェノレート)金属錯体は、有機リチウム、グリニャール、および有機アルミニウム試薬との反応によってアルキル化することができる。アルキル化反応では、アルキル基がビス(フェノラート)金属中心に移動し、脱離基が除去される。アルキル化反応に典型的に使用される試薬には、限定されないが、MeLi、MeMgBr、AlMe3、Al(iBu)3、AlOct3、およびPhCH2MgClが含まれる。典型的には、2~20モル当量のアルキル化試薬がビス(フェノラート)錯体に添加される。アルキル化は一般に、エーテルまたは炭化水素溶媒または溶媒混合物中で、典型的には-80℃~120℃の範囲の温度で行われる。 A second method for preparing transition metal or lanthanide bis(phenolate) complexes is by reacting the bis(phenol) ligand with an alkali metal or alkaline earth metal base (e.g., Na, BuLi, iPrMgBr ) to give the deprotonated ligand, followed by reaction with a metal halide (e.g., HfCl 4 , ZrCl 4 ) to form the bis(phenolate) complex. Bis(phenolate) metal complexes containing metal halide, alkoxide, or amide leaving groups can be alkylated by reaction with organolithium, Grignard, and organoaluminum reagents. In the alkylation reaction, the alkyl group is transferred to the bis(phenolate) metal center and the leaving group is removed. Reagents typically used for alkylation reactions include, but are not limited to, MeLi, MeMgBr, AlMe 3 , Al( i Bu) 3 , AlOct 3 , and PhCH 2 MgCl. Typically, 2 to 20 molar equivalents of the alkylating agent are added to the bis(phenolate) complex. The alkylation is generally carried out in an ether or hydrocarbon solvent or solvent mixture, typically at temperatures in the range of -80°C to 120°C.
アクティベーター
用語「共触媒」および「活性化剤」は、本明細書では交換可能に使用される。
Activators The terms "cocatalyst" and "activator" are used interchangeably herein.
本明細書に記載の触媒系は、典型的には、上述の遷移金属またはランタニドビス(フェノラート)錯体などの触媒錯体と、アルモキサンまたは非配位アニオンなどの活性化剤とを含む。これらの触媒系は、文献公知の任意の方法で、本明細書に記載の触媒成分を活性化剤と組み合わせることによって形成することができる。触媒系は、溶液重合または塊状重合(モノマー中)に添加またはそこで形成することもできる。本開示の触媒系は、1つまたは複数の活性化剤および1つ、2つまたはそれ以上の触媒成分を有し得る。活性化剤は、中性金属化合物を触媒活性金属化合物カチオンに変換することにより、上記の触媒化合物のいずれか1つを活性化できる任意の化合物であると定義される。非限定的な活性化剤には、例えば、アルモキサン、中性またはイオン性であり得るイオン化活性化剤、および従来型共触媒が含まれる。好ましい活性化剤には、典型的には、アルモキサン化合物、修飾アルモキサン化合物、および反応性金属配位子を引き抜き、金属化合物をカチオンにし、電荷を均衡させる非配位または弱配位アニオン、例えば非配位アニオンを提供するイオン化アニオン前駆体化合物が含まれる。 The catalyst systems described herein typically include a catalyst complex, such as the transition metal or lanthanide bis(phenolate) complexes described above, and an activator, such as an alumoxane or a non-coordinating anion. These catalyst systems can be formed by combining the catalyst components described herein with an activator in any manner known in the literature. The catalyst systems can also be added to or formed in solution or bulk polymerizations (in monomer). The catalyst systems of the present disclosure can have one or more activators and one, two or more catalyst components. An activator is defined as any compound capable of activating any one of the above catalyst compounds by converting a neutral metal compound to a catalytically active metal compound cation. Non-limiting activators include, for example, alumoxanes, ionizing activators, which can be neutral or ionic, and conventional cocatalysts. Preferred activators typically include alumoxane compounds, modified alumoxane compounds, and ionizing anion precursor compounds that abstract reactive metal ligands, cationize the metal compound, and provide a non-coordinating or weakly coordinating anion, such as a non-coordinating anion, that balances the charge.
アルモキサン活性化剤
アルモキサン活性化剤は、本明細書に記載の触媒系における活性化剤として利用される。アルモキサンは、一般に、-Al(R99)-O-サブユニット(式中、R99はアルキル基)を含むオリゴマー化合物である。アルモキサンの例としては、メチルアルモキサン(MAO)、修飾メチルアルモキサン(MMAO)、エチルアルモキサンおよびイソブチルアルモキサンが挙げられる。アルキルアルモキサンおよび修飾アルキルアルモキサンは、特に引き抜き可能な配位子がアルキル、ハロゲン化物、アルコキシドまたはアミドである場合に、触媒活性化剤として適している。異なるアルモキサンおよび修飾アルモキサンの混合物も使用することができる。視覚的に透明なメチルアルモキサンを使用することが好ましい。濁ったまたはゲル化したアルモキサンをろ過して、透明な溶液を生成するか、透明なアルモキサンを濁った溶液からデカントしてもよい。有用なアルモキサンは、修飾メチルアルモキサン(MMAO)触媒タイプ3A(米国特許第5,041,584号でカバーされ、「Modified Methylalumoxane type 3A」の商品名でAkzo Chemicals,Inc.から市販されている)である。別の有用なアルモキサンは、固体ポリメチルアルミノキサンであり、これは、米国特許第9,340,630号、米国特許第8,404,880号;および米国特許第8,975,209号に記載されている。
Alumoxane Activators Alumoxane activators are utilized as activators in the catalyst systems described herein. Alumoxanes are generally oligomeric compounds containing -Al(R 99 )-O- subunits, where R 99 is an alkyl group. Examples of alumoxanes include methylalumoxane (MAO), modified methylalumoxane (MMAO), ethylalumoxane, and isobutylalumoxane. Alkylalumoxanes and modified alkylalumoxanes are suitable as catalyst activators, especially when the abstractable ligand is an alkyl, halide, alkoxide, or amide. Mixtures of different alumoxanes and modified alumoxanes can also be used. It is preferred to use visually clear methylalumoxane. Cloudy or gelled alumoxanes can be filtered to produce a clear solution, or clear alumoxane can be decanted from the cloudy solution. A useful alumoxane is modified methylalumoxane (MMAO) catalyst type 3A (covered in U.S. Pat. No. 5,041,584 and commercially available from Akzo Chemicals, Inc. under the trade name "Modified Methylalumoxane type 3A"). Another useful alumoxane is solid polymethylaluminoxane, which is described in U.S. Pat. Nos. 9,340,630, 8,404,880; and 8,975,209.
活性化剤がアルモキサン(修飾または非修飾)である場合、典型的には、活性化剤の最大限の量は、触媒化合物に対して(金属触媒部位あたり)5000倍モル過剰のAl/Mまでである。活性化剤対触媒化合物の最小モル比は、1:1である。別の好ましい範囲は、1:1~500:1、または1:1~200:1、または1:1~100:1、または1:1~50:1を含む。 When the activator is an alumoxane (modified or unmodified), typically the maximum amount of activator is up to a 5000-fold molar excess of Al/M relative to the catalyst compound (per metal catalyst site). The minimum molar ratio of activator to catalyst compound is 1:1. Alternative preferred ranges include 1:1 to 500:1, or 1:1 to 200:1, or 1:1 to 100:1, or 1:1 to 50:1.
別の実施形態において、アルモキサンは、本明細書に記載の重合プロセスでほとんどまたはまったく使用されない。好ましくは、アルモキサンはゼロモル%で存在し、またはアルモキサンは、アルミニウム対触媒化合物の遷移金属のモル比が、500:1未満、好ましくは300:1未満、好ましくは100:1未満、好ましくは1:1未満で存在する。 In another embodiment, little or no alumoxane is used in the polymerization processes described herein. Preferably, the alumoxane is present at zero mole percent, or the alumoxane is present at a molar ratio of aluminum to transition metal of the catalyst compound of less than 500:1, preferably less than 300:1, preferably less than 100:1, preferably less than 1:1.
イオン化/非配位アニオン活性化剤
用語「非配位アニオン」(NCA)は、カチオンに配位しないか、またはカチオンに弱く配位するだけであり、それによって中性ルイス塩基によって置換されるのに十分に不安定なままであるアニオンを意味する。さらに、アニオンは、中性遷移金属化合物およびアニオンからの中性副生成物を形成させるように、アニオン性置換基またはフラグメントを、カチオンに移動させない。本発明の有用な非配位アニオンは、適合性があり、イオン電荷を+1でバランスさせるという意味で遷移金属カチオンを安定化し、さらに重合中に置換を可能にする十分な不安定性を保持するものである。用語NCAは、酸性カチオン基と非配位アニオンを含むN,N-ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートなどの多成分NCA含有活性化剤も含むと定義される。用語NCAはまた、トリス(ペンタフルオロフェニル)ホウ素などの中性ルイス酸を含むと定義され、触媒と反応してアニオン基の引き抜きによって活性化種を形成することができる。適合性の弱配位錯体を形成できる任意の金属または半金属を、非配位アニオンに使用または含有させることができる。適切な金属には、限定するものではないが、アルミニウム、金、およびプラチナが含まれる。適切な半金属には、限定するものではないが、ホウ素、アルミニウム、リン、およびシリコンが含まれる。
Ionizing/Non-Coordinating Anion Activators The term "non-coordinating anion" (NCA) refers to an anion that does not coordinate to a cation or that only weakly coordinates to a cation, thereby remaining sufficiently labile to be displaced by a neutral Lewis base. Furthermore, the anion does not transfer an anionic substituent or fragment to the cation to form a neutral transition metal compound and a neutral by-product from the anion. Useful non-coordinating anions of the present invention are those that are compatible and stabilize the transition metal cation in the sense of balancing the ionic charge with +1, yet retain sufficient lability to allow for displacement during polymerization. The term NCA is also defined to include multi-component NCA-containing activators, such as N,N-dimethylanilinium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, which contain an acidic cationic group and a non-coordinating anion. The term NCA is also defined to include neutral Lewis acids, such as tris(pentafluorophenyl)boron, which can react with the catalyst to form an activated species by abstraction of an anionic group. Any metal or metalloid capable of forming a compatible weakly coordinating complex may be used or contained in the non-coordinating anion. Suitable metals include, but are not limited to, aluminum, gold, and platinum. Suitable metalloids include, but are not limited to, boron, aluminum, phosphorus, and silicon.
中性またはイオン性のイオン化活性化剤を使用することは、本発明の範囲内である。中性またはイオン活性化剤を単独で、またはアルモキサンまたは修飾アルモキサン活性化剤と組み合わせて使用することも、本発明の範囲内である。 It is within the scope of the present invention to use neutral or ionic ionizing activators. It is also within the scope of the present invention to use neutral or ionic activators alone or in combination with alumoxane or modified alumoxane activators.
本発明の実施形態において、活性化剤は、式(III)で表される。
[式中、Zは(L-H)または還元可能なルイス酸であり、Lは中性のルイス塩基であり;Hは水素であり;(L-H)+はブレンステッド酸であり;Ad-は、電荷d-を持つ非配位アニオンであり;dは1~3までの整数(例えば、1、2または3)であり、好ましくは、Zは(Ar3C+)であり、ここでArはアリールまたはヘテロ原子で置換されたアリール、C1~C40ヒドロカルビル、または置換C1~C40ヒドロカルビルである]。アニオン成分Ad-には、式[Mk+Qn]d-を有するものが含まれる。式中、nは1、2、3、4、5、または6(好ましくは1、2、3、または4)であり;n-k=d;Mは、元素の周期表の第13族から選択される元素、好ましくはホウ素またはアルミニウムであり、Qは、独立して、水素化物、架橋または非架橋ジアルキルアミド、ハロゲン化物、アルコキシド、アリールオキシド、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ハロカルビル、置換ハロカルビル、およびハロ置換ヒドロカルビル基であり、Qは40個までの炭素原子を有する(任意に、ただし、1回以下の出現でQがハロゲン化物である)。好ましくは、各Qは、1~40個(例えば1~20個)の炭素原子を有するフッ素化ヒドロカルビル基であり、より好ましくは、各Qはパーフルオロアリール基などのフッ素化アリール基であり、最も好ましくは、各Qはペンタフルオロアリール基またはパーフルオロナフタレン-2-イル基である。適切なAd-の例には、米国特許第5,447,895号に開示されているジボロン化合物が含まれ、これは参照により本明細書に完全に組み込まれる。
In an embodiment of the present invention, the activator is represented by formula (III):
where Z is (LH) or a reducible Lewis acid, L is a neutral Lewis base; H is hydrogen; (LH) + is a Bronsted acid; A d - is a non-coordinating anion carrying a charge d-; d is an integer from 1 to 3 (e.g., 1, 2 or 3), and preferably Z is (Ar 3 C + ), where Ar is aryl or heteroatom substituted aryl, C 1 -C 40 hydrocarbyl, or substituted C 1 -C 40 hydrocarbyl. Anionic components A d - include those having the formula [M k+ Q n ] d -. wherein n is 1, 2, 3, 4, 5, or 6 (preferably 1, 2, 3, or 4); n-k=d; M is an element selected from Group 13 of the Periodic Table of the Elements, preferably boron or aluminum, and Q is independently a hydride, bridged or unbridged dialkylamide, halide, alkoxide, aryloxide, hydrocarbyl, substituted hydrocarbyl, halocarbyl, substituted halocarbyl, and halo-substituted hydrocarbyl group having up to 40 carbon atoms (optionally, but with the exception that in no more than one occurrence Q is a halide). Preferably, each Q is a fluorinated hydrocarbyl group having 1 to 40 (e.g. 1 to 20) carbon atoms, more preferably each Q is a fluorinated aryl group such as a perfluoroaryl group, and most preferably each Q is a pentafluoroaryl group or a perfluoronaphthalene-2-yl group. Examples of suitable A d - include the diboron compounds disclosed in US Pat. No. 5,447,895, which is hereby incorporated by reference in its entirety.
Zが活性化カチオン(L-H)である場合、これは、遷移金属触媒前駆体にプロトンを供与して遷移金属カチオンを生成することができるブレンステッド酸であり得、アンモニウム化合物、オキソニウム化合物、ホスホニウム化合物、スルホニウム化合物、およびそれらの混合物、例えばメチルアミン、アニリン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、N-メチルアニリン、N-メチル-4-ノナデシル-N-オクタデシルアニリン、N-メチル-4-オクタデシル-N-オクタデシルアニリン、ジフェニルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、N,N-ジメチルアニリンのアンモニウム、メチルジフェニルアミン、ピリジン、p-ブロモN,N-ジメチルアニリン、p-ニトロ-N,N-ジメチルアニリン、ジオクタデシルメチルアミン由来のアンモニウム化合物、トリエチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、ジフェニルホスフィン由来のホスホニウム化合物、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル由来のオキソニウム化合物、スルホニウムジエチルチオエーテル、テトラヒドロチオフェン、およびそれらの混合物などのチオエーテル由来のスルホニウム化合物を含む。 When Z is an activating cation (L-H), it may be a Bronsted acid capable of donating a proton to a transition metal catalyst precursor to produce a transition metal cation, and may be an ammonium compound, an oxonium compound, a phosphonium compound, a sulfonium compound, and mixtures thereof, such as methylamine, aniline, dimethylamine, diethylamine, N-methylaniline, N-methyl-4-nonadecyl-N-octadecylaniline, N-methyl-4-octadecyl-N-octadecylaniline, diphenylamine, trimethylamine, triethylamine, N,N-dimethyl ... These include ammonium compounds derived from ammonium dianiline, methyldiphenylamine, pyridine, p-bromo-N,N-dimethylaniline, p-nitro-N,N-dimethylaniline, and dioctadecylmethylamine; phosphonium compounds derived from triethylphosphine, triphenylphosphine, and diphenylphosphine; oxonium compounds derived from ethers such as dimethyl ether, diethyl ether, tetrahydrofuran, and dioxane; and sulfonium compounds derived from thioethers such as sulfonium diethylthioether, tetrahydrothiophene, and mixtures thereof.
本発明の特に有用な実施形態において、活性化剤は、脂肪族溶媒などの非芳香族炭化水素溶媒に可溶である。 In particularly useful embodiments of the invention, the activator is soluble in a non-aromatic hydrocarbon solvent, such as an aliphatic solvent.
1つまたは複数の実施形態において、n-ヘキサン、イソヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、またはそれらの組み合わせ中の、活性化剤化合物の20重量%混合物は、25℃で透明な均質溶液を形成し、好ましくは、n-ヘキサン、イソヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、またはそれらの組み合わせ中の、活性化剤化合物の30重量%は、25℃で透明な均一溶液を形成する。 In one or more embodiments, a 20% by weight mixture of the activator compound in n-hexane, isohexane, cyclohexane, methylcyclohexane, or a combination thereof forms a clear homogeneous solution at 25°C, and preferably a 30% by weight mixture of the activator compound in n-hexane, isohexane, cyclohexane, methylcyclohexane, or a combination thereof forms a clear homogeneous solution at 25°C.
本発明の実施形態において、本明細書に記載の活性化剤は、メチルシクロヘキサン中、25℃で(2時間撹拌)、10mMを超える(または20mMを超える、または50mMを超える)溶解度を有する。 In an embodiment of the invention, the activators described herein have a solubility in methylcyclohexane at 25° C. (stirring for 2 hours) of greater than 10 mM (or greater than 20 mM, or greater than 50 mM).
本発明の実施形態において、本明細書に記載の活性化剤は、イソヘキサン中、25℃で(2時間撹拌)、1mMを超える(または10mMを超える、または20mMを超える)溶解度を有する。 In an embodiment of the invention, the activators described herein have a solubility in isohexane at 25° C. (stirring for 2 hours) of greater than 1 mM (or greater than 10 mM, or greater than 20 mM).
本発明の実施形態において、本明細書に記載の活性化剤は、メチルシクロヘキサン中、25℃で(2時間攪拌)、10mMを超える(または20mMを超える、または50mMを超える)溶解度を有し、イソヘキサン中、25℃で(2時間攪拌)、1mMを超える溶(または10mM以上、または20mM以上)解度を有する。 In an embodiment of the invention, the activators described herein have a solubility of greater than 10 mM (or greater than 20 mM, or greater than 50 mM) in methylcyclohexane at 25° C. (2 hours stirring) and greater than 1 mM (or 10 mM or more, or 20 mM or more) in isohexane at 25° C. (2 hours stirring).
好ましい実施形態において、活性化剤は非芳香族炭化水素可溶性活性化剤化合物である。 In a preferred embodiment, the activator is a non-aromatic hydrocarbon soluble activator compound.
本明細書で有用な非芳香族炭化水素可溶性活性化剤化合物は、式(V)により表される化合物を含む。
[式中:
Eは、窒素またはリンであり;
dは、1、2、または3であり;kは、1、2、または3であり;nは、1、2、3、4、5、または6であり;n-k=dであり(好ましくは、dは、1、2、または3であり;kは3であり;nは、4、5、または6である。);
R1’、R2’、およびR3’は、独立して、1つまたは複数の、アルコキシ基、シリル基、ハロゲン原子、またはハロゲン含有基により置換されていてもよい、C1~C50ヒドロカルビル基であり;
ここに、R1’、R2’、およびR3’は、合わせて15個以上の炭素原子を含み;
Mtは、元素の周期表の第13族から選択された元素(例えば、BまたはAl)であり;
Qは、それぞれ独立して、水素化物、架橋または非架橋ジアルキルアミド、ハロゲン化物、アルコキシド、アリールオキシド、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ハロカルビル、置換ハロカルビル、またはハロ置換ヒドロカルビル基である。]
Non-aromatic hydrocarbon soluble activator compounds useful herein include compounds represented by formula (V):
[Wherein:
E is nitrogen or phosphorus;
d is 1, 2, or 3; k is 1, 2, or 3; n is 1, 2, 3, 4, 5, or 6; and n-k=d (preferably, d is 1, 2, or 3; k is 3; and n is 4, 5, or 6);
R 1' , R 2' , and R 3' are independently C 1 -C 50 hydrocarbyl groups optionally substituted with one or more alkoxy groups, silyl groups, halogen atoms, or halogen-containing groups;
wherein R 1' , R 2' , and R 3' collectively contain 15 or more carbon atoms;
Mt is an element selected from Group 13 of the Periodic Table of the Elements (e.g., B or Al);
Each Q is independently a hydride, a bridged or unbridged dialkylamide, a halide, an alkoxide, an aryloxide, a hydrocarbyl, a substituted hydrocarbyl, a halocarbyl, a substituted halocarbyl, or a halo-substituted hydrocarbyl group.
本明細書で有用な非芳香族炭化水素可溶性活性化剤化合物は、式(VI)により表される化合物を含む。
[式中、Eは窒素またはリンであり;R1’はメチル基であり;R2’およびR3’は、独立して、1つまたは複数のアルコキシ基、シリル基、ハロゲン原子、またはハロゲン含有基により置換されていてもよいC4~C50ヒドロカルビル基であり、ここで、R2’およびR3’は、一緒になって、14個以上の炭素原子を含み;Bはホウ素であり;R4’、R5’、R6’およびR7’は、独立して、水素化物、架橋または非架橋ジアルキルアミド、ハロゲン化物、アルコキシド、アリールオキシド、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ハロカルビル、置換ハロカルビル、またはハロ置換ヒドロカルビルラジカルである。]
Non-aromatic hydrocarbon soluble activator compounds useful herein include compounds represented by formula (VI):
wherein E is nitrogen or phosphorus; R 1' is a methyl group; R 2' and R 3' are independently a C 4 -C 50 hydrocarbyl group optionally substituted with one or more alkoxy groups, silyl groups, halogen atoms, or halogen-containing groups, where R 2' and R 3' together contain 14 or more carbon atoms; B is boron; and R 4' , R 5' , R 6' , and R 7' are independently a hydride, bridged or unbridged dialkylamide, halide, alkoxide, aryloxide, hydrocarbyl, substituted hydrocarbyl, halocarbyl, substituted halocarbyl, or halo-substituted hydrocarbyl radical.
本明細書で有用な非芳香族炭化水素可溶性活性化剤化合物には、式(VII)または式(VIII)によって表されるものが含まれる:
および
[式中:
Nは窒素であり、
R2’およびR3’は、独立して、1つまたは複数のアルコキシ基、シリル基、ハロゲン原子、またはハロゲン含有基で置換されていてもよいC6~C40ヒドロカルビル基であり、R2’およびR3’(存在する場合)は、一緒になって14個以上の炭素原子を含み;
R8’、R9’およびはR10’は、独立して、C4~C30ヒドロカルビル基または置換C4~C30ヒドロカルビル基であり;
Bはホウ素であり;
R4’、R5’、R6’およびR7’は、独立して、水素化物、架橋または非架橋ジアルキルアミド、ハロゲン化物、アルコキシド、アリールオキシド、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ハロカルビル、置換ハロカルビル、またはハロ置換ヒドロカルビル基である。]
Non-aromatic hydrocarbon soluble activator compounds useful herein include those represented by formula (VII) or formula (VIII):
and
[Wherein:
N is nitrogen;
R 2' and R 3' are independently a C 6 -C 40 hydrocarbyl group optionally substituted with one or more alkoxy groups, silyl groups, halogen atoms, or halogen-containing groups, and R 2' and R 3' (if present) together contain 14 or more carbon atoms;
R 8 ' , R 9 ' and R 10 ' are independently a C 4 -C 30 hydrocarbyl group or a substituted C 4 -C 30 hydrocarbyl group;
B is boron;
R 4 ' , R 5 ' , R 6 ' and R 7 ' are independently a hydride, bridged or unbridged dialkylamide, halide, alkoxide, aryloxide, hydrocarbyl, substituted hydrocarbyl, halocarbyl, substituted halocarbyl, or halo-substituted hydrocarbyl group.
所望により、本明細書の式(V)、(VI)、(VII)、または(VIII)のいずれかにおいて、R4’、R5’、R6’およびR7’は、ペンタフルオロフェニルである。 Optionally, in any of formulas (V), (VI), (VII), or (VIII) herein, R 4 ' , R 5 ' , R 6 ' and R 7 ' are pentafluorophenyl.
所望により、本明細書の式(V)、(VI)、(VII)、または(VIII)R4’のいずれかにおいて、R4’、R5’、R6’およびR7’は、ペンタフルオロナフタレン-2-イルである。 Optionally, in any of formulas (V), (VI), (VII), or (VIII) R 4 ' herein, R 4 ' , R 5 ' , R 6 ' and R 7 ' are pentafluoronaphthalen-2-yl.
所望により、本明細書の式(VIII)の実施形態において、R8’およびR10’は水素原子であり、R9’は、1つまたは複数のアルコキシ基、シリル基、ハロゲン原子、またはハロゲン含有基で置換されていてもよいC4~C30ヒドロカルビル基である。 Optionally, in the embodiment of formula (VIII) herein, R 8' and R 10' are hydrogen atoms and R 9' is a C 4 -C 30 hydrocarbyl group optionally substituted with one or more alkoxy groups, silyl groups, halogen atoms, or halogen-containing groups.
所望により、本明細書の式(VIII)の実施形態において、R9’は、1つまたは複数のアルコキシ基、シリル基、ハロゲン原子、またはハロゲン含有基で置換されていてもよいC8~C22ヒドロカルビル基である。 Optionally, in an embodiment of Formula (VIII) herein, R 9 ' is a C 8 -C 22 hydrocarbyl group optionally substituted with one or more alkoxy groups, silyl groups, halogen atoms, or halogen-containing groups.
所望により、本明細書の式(VII)または(VIII)の実施形態において、R2’およびR3’は、独立して、C12~C22ヒドロカルビル基である。 Optionally, in the embodiments of formula (VII) or (VIII) herein, R 2' and R 3' are independently C 12 -C 22 hydrocarbyl groups.
所望により、R1’、R2’およびR3’は、一緒になって、15個以上の炭素原子(例えば、18個以上の炭素原子、20個以上の炭素原子、22個以上の炭素原子、25個以上の炭素原子、30個以上の炭素原子、35以上の炭素原子、38以上の炭素原子、40以上の炭素原子、15~100の炭素原子、25~75の炭素原子)を含む。 Optionally, R 1' , R 2' and R 3' together contain 15 or more carbon atoms (e.g., 18 or more carbon atoms, 20 or more carbon atoms, 22 or more carbon atoms, 25 or more carbon atoms, 30 or more carbon atoms, 35 or more carbon atoms, 38 or more carbon atoms, 40 or more carbon atoms, 15 to 100 carbon atoms, 25 to 75 carbon atoms).
所望により、R2’およびR3’は、一緒になって、15個以上の炭素原子(例えば、18個以上の炭素原子、20個以上の炭素原子、22個以上の炭素原子、25個以上の炭素原子、30個以上の炭素原子、35以上の炭素原子、38以上の炭素原子、40以上の炭素原子、15~100の炭素原子、25から75の炭素原子))を含む。 Optionally, R 2' and R 3' together contain 15 or more carbon atoms (e.g., 18 or more carbon atoms, 20 or more carbon atoms, 22 or more carbon atoms, 25 or more carbon atoms, 30 or more carbon atoms, 35 or more carbon atoms, 38 or more carbon atoms, 40 or more carbon atoms, 15 to 100 carbon atoms, 25 to 75 carbon atoms).
所望により、R8’、R9’およびR10’は、一緒になって、15個以上の炭素原子(例えば、18個以上の炭素原子、20個以上の炭素原子、22個以上の炭素原子、25個以上の炭素原子、30個以上の炭素原子、35個以上の炭素原子、38個以上の炭素原子、40個以上の炭素原子、15~100個の炭素原子、25~75個の炭素原子)を含む。 Optionally, R 8' , R 9' and R 10' together contain 15 or more carbon atoms (e.g., 18 or more carbon atoms, 20 or more carbon atoms, 22 or more carbon atoms, 25 or more carbon atoms, 30 or more carbon atoms, 35 or more carbon atoms, 38 or more carbon atoms, 40 or more carbon atoms, 15 to 100 carbon atoms, 25 to 75 carbon atoms).
所望により、Qがフルオロフェニル基である場合、R2’はC1~C40直鎖アルキル基ではない(あるいは、R2’は置換されていてもよいC1~C40直鎖アルキル基ではない)。 Optionally, when Q is a fluorophenyl group, R 2' is not a C 1 -C 40 straight chain alkyl group (or R 2' is not an optionally substituted C 1 -C 40 straight chain alkyl group).
所望により、R4’、R5’、R6’およびR7’は、それぞれ、アリール基(例えば、フェニルまたはナフタレン-2-イル)であり、R4’、R5’、R6’およびR7’の少なくとも1個は、少なくとも1個のフッ素原子で置換されており、好ましくはR4’、R5’、R6’およびR7’は、それぞれ、パーフルオロアリール基(例えば、パーフルオロフェニルまたはパーフルオロナフタレン-2-イル)である。 Optionally, R 4' , R 5' , R 6' and R 7' are each an aryl group (e.g., phenyl or naphthalene-2-yl) and at least one of R 4' , R 5' , R 6' and R 7 ' is substituted with at least one fluorine atom, preferably R 4' , R 5' , R 6' and R 7' are each a perfluoroaryl group (e.g., perfluorophenyl or perfluoronaphthalene-2-yl).
所望により、Qは、それぞれ、アリール基(例えば、フェニルまたはナフタレン-2-イル)であり、少なくとも1つのQは、少なくとも1つのフッ素原子で置換されており、好ましくはQは、それぞれ、パーフルオロアリール基(例えば、パーフルオロフェニルまたはパーフルオロナフタレン-2-イル)である。 Optionally, each Q is an aryl group (e.g., phenyl or naphthalene-2-yl) and at least one Q is substituted with at least one fluorine atom, preferably each Q is a perfluoroaryl group (e.g., perfluorophenyl or perfluoronaphthalene-2-yl).
所望により、R1’は、メチル基であり;R2’は、C6~C50アリール基であり;R3’は、独立して、C1~C40直鎖状アルキルまたはC5~C50-アリール基である。 Optionally, R 1' is a methyl group; R 2' is a C 6 -C 50 aryl group; and R 3' is independently a C 1 -C 40 linear alkyl or a C 5 -C 50 aryl group.
所望により、R2’およびR3’は、それぞれ独立して、非置換であるか、またはハロゲン化物、C1~C35アルキル、C5~C15アリール、C6~C35アリールアルキル、C6~C35アルキルアリールの少なくとも1つで置換されており、R2’およびR3’は、20以上の炭素原子を含む。 Optionally, R 2' and R 3' are each independently unsubstituted or substituted with at least one of halide, C 1 -C 35 alkyl, C 5 -C 15 aryl, C 6 -C 35 arylalkyl, C 6 -C 35 alkylaryl, and R 2 ' and R 3' contain 20 or more carbon atoms.
所望により、Qは、独立して、水素化物、架橋または非架橋ジアルキルアミド、ハロゲン化物、アルコキシド、アリールオキシド、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ハロカルビル、置換ハロカルビル、またはハロ置換-ヒドロカルビルラジカルである。ただし、Qがフルオロフェニル基である場合、R2’は、C1-C40直鎖アルキル基ではなく、好ましくはR2’は置換されていてもよいC1-C40直鎖アルキル基ではなく(または、Qが置換フェニル基である場合、R2’は、C1-C40直鎖アルキル基ではなく、好ましくはR2’は置換されていてもよいC1-C40直鎖アルキル基ではない)。所望により、Qがフルオロフェニル基である場合(または、Qが置換フェニル基である場合)、R2’は、メタ置換および/またはパラ置換フェニル基であり、該メタ置換基およびパラ置換基は、独立して、置換されていてもよいC1~C40ヒドロカルビル基(例えば、C6~C40アリール基または直鎖アルキル基、C12~C30アリール基または直鎖アルキル基、C10~C20アリール基または直鎖アルキル基)、置換されていてもよいアルコキシ基、または置換されていてもよいシリル基である。所望により、Qは、それぞれ、1~30個の炭素原子を有するフッ素化ヒドロカルビル基であり、より好ましくはQは、それぞれ、フッ素化アリール(例えば、フェニルまたはナフタレン-2-イルなど)基であり、最も好ましくはQは、それぞれ、パーフルオロアリール(例えば、フェニルまたはナフタレン-2-イル)である。適当な[Mtk+Qn]d-の例は、米国特許第5,447,895号に開示されている二ホウ素化合物も挙げられ、これは参照により本明細書に完全に組み込まれる。所望により、少なくとも1つのQは置換フェニルではない。所望により、Qのすべては、置換フェニルではない。所望により、少なくとも1つのQはパーフルオロフェニルではない。所望により、Qのすべては、パーフルオロフェニルではない。 Optionally, Q is independently a hydride, bridged or unbridged dialkylamide, halide, alkoxide, aryloxide, hydrocarbyl, substituted hydrocarbyl, halocarbyl, substituted halocarbyl, or halo-substituted-hydrocarbyl radical, with the proviso that when Q is a fluorophenyl group, R 2' is not a C 1 -C 40 straight chain alkyl group, preferably R 2' is not an optionally substituted C 1 -C 40 straight chain alkyl group (or when Q is a substituted phenyl group, R 2' is not a C 1 -C 40 straight chain alkyl group, preferably R 2' is not an optionally substituted C 1 -C 40 straight chain alkyl group). Optionally, when Q is a fluorophenyl group (or when Q is a substituted phenyl group), R 2′ is a meta- and/or para-substituted phenyl group, the meta and para substituents being independently an optionally substituted C 1 to C 40 hydrocarbyl group (e.g. a C 6 to C 40 aryl or straight chain alkyl group, a C 12 to C 30 aryl or straight chain alkyl group, a C 10 to C 20 aryl or straight chain alkyl group), an optionally substituted alkoxy group, or an optionally substituted silyl group. Optionally, Q is a fluorinated hydrocarbyl group having from 1 to 30 carbon atoms, more preferably each Q is a fluorinated aryl group (such as phenyl or naphthalene-2-yl), and most preferably each Q is a perfluoroaryl group (such as phenyl or naphthalene-2-yl). Examples of suitable [Mt k+ Q n ] d - also include the diboron compounds disclosed in U.S. Patent No. 5,447,895, which is incorporated herein by reference in its entirety. Optionally, at least one Q is not a substituted phenyl. Optionally, all of Q are not a substituted phenyl. Optionally, at least one Q is not a perfluorophenyl. Optionally, all of Q are not a perfluorophenyl.
本発明のいくつかの実施形態において、R1’はメチルではなく、R2’はC18アルキルではなく、R3’はC18アルキルではなく、あるいは、R1’はメチルではなく、R2’はC18アルキルではなく、R3’はC18アルキルではなく、少なくとも1つのQは置換フェニルではなく、所望によりQのすべては、置換フェニルではない。 In some embodiments of the invention, R 1' is not methyl, R 2' is not C 18 alkyl, and R 3' is not C 18 alkyl; or, R 1' is not methyl, R 2' is not C 18 alkyl, R 3' is not C 18 alkyl, and at least one Q is not substituted phenyl, and optionally all of Q are not substituted phenyl.
式(III)および式(V)~(VIII)における有用なカチオン成分は、下記式で表されるものを含む。
Useful cationic moieties in formula (III) and formulas (V)-(VIII) include those represented by the following formula:
式(III)および式(V)~(VIII)における有用なカチオン成分は、下記式で表されるものを含む。
本明細書に記載の活性化剤のアニオン成分は、式[Mtk+Qn]d-により表されるものを含む。式中、kは1、2、または3であり;nは1、2、3、4、5、または6であり(好ましくは1、2、3、または4)、(好ましくはkはであり;nは4、5、または6であり、好ましくはMがBである場合、nは4である);Mtは、元素の周期表の第13族から選択される元素であり、好ましくはホウ素またはアルミニウムであり、Qは、独立して、水素化物、架橋または非架橋ジアルキルアミド、ハロゲン化物、アルコキシド、アリールオキシド、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ハロカルビル、置換ハロカルビル、およびハロ置換ヒドロカルビルラジカルであり、該Qは、20個までの炭素原子を有し、ただし、1回以下の出現でQはハロゲン化物である。好ましくは、Qは、それぞれ、1~20個の炭素原子を有していてもよいフッ素化ヒドロカルビル基であり、より好ましくは、Qは、それぞれ、フッ素化アリール基であり、最も好ましくは、Qは、それぞれパーフルオロアリール基である。好ましくは、少なくとも1つのQは、パーフルオロフェニルなどの置換フェニルではなく、好ましくはQのすべては、パーフルオロフェニルなどの置換フェニルではない。
Useful cationic moieties in formula (III) and formulas (V)-(VIII) include those represented by the following formula:
Anionic components of the activators described herein include those represented by the formula [Mt k+ Q n ] d -, where k is 1, 2, or 3; n is 1, 2, 3, 4, 5, or 6 (preferably 1, 2, 3, or 4), (preferably k is; n is 4, 5, or 6, preferably when M is B, n is 4); Mt is an element selected from Group 13 of the Periodic Table of the Elements, preferably boron or aluminum, and Q is independently a hydride, bridged or unbridged dialkylamide, halide, alkoxide, aryloxide, hydrocarbyl, substituted hydrocarbyl, halocarbyl, substituted halocarbyl, and halo-substituted hydrocarbyl radical, said Q having up to 20 carbon atoms, with the proviso that in not more than one occurrence Q is a halide. Preferably, each Q is a fluorinated hydrocarbyl group optionally having 1 to 20 carbon atoms, more preferably each Q is a fluorinated aryl group, and most preferably each Q is a perfluoroaryl group. Preferably, at least one Q is not a substituted phenyl such as perfluorophenyl, and preferably all of Q are not substituted phenyl such as perfluorophenyl.
一実施形態において、ボレート活性化剤は、テトラキス(ヘプタフルオロナフト-2-イル)ボレートを含む。 In one embodiment, the borate activator comprises tetrakis(heptafluoronaphth-2-yl)borate.
一実施形態において、ボレート活性化剤は、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートを含む。 In one embodiment, the borate activator comprises tetrakis(pentafluorophenyl)borate.
本明細書に記載の非配位アニオン活性化剤で使用するアニオンは、以下の式7により表されるものを含む:
[式中:
M*は、第13族原子、好ましくはBまたはAl、好ましくはBであり;
R11は、それぞれ独立して、ハロゲン化物、好ましくはフッ化物であり;
R12は、それぞれ独立して、ハロゲン化物、C6~C20置換芳香族ヒドロカルビル基、または式-O-Si-Raであらわされるシロキシ基であり、ここに、RaはC1~C20ヒドロカルビルまたはヒドロカルビルシリル基であり、好ましくはR12はフッ化物またはパーフルオロフェニル基であり;
R13は、それぞれ、ハロゲン化物、C6~C20置換芳香族ヒドロカルビル基、または式-O-Si-Raで表されるシロキシ基であり、ここに、RaはC1~C20ヒドロカルビルまたはヒドロカルビルシリル基であり、好ましくはR13は、フッ化物またはC6パーフルオロ芳香族ヒドロカルビル基であり;
ここで、R12およびR13は、1つまたは複数の飽和または不飽和の置換または非置換環を形成していてもよく、好ましくはR12およびR13はパーフルオロ化フェニル環を形成する。好ましくは、アニオンは、700g/モルより大きい分子量を有し、好ましくは、M*原子上の少なくとも3つの置換基は、それぞれ、180立方Åより大きい分子体積を有する。]
Anions for use in the non-coordinating anion activators described herein include those represented by Formula 7:
[Wherein:
M * is a group 13 atom, preferably B or Al, preferably B;
R 11 is independently a halide, preferably a fluoride;
each R 12 is independently a halide, a C 6 -C 20 substituted aromatic hydrocarbyl group, or a siloxy group represented by the formula -O-Si-R a , where R a is a C 1 -C 20 hydrocarbyl or hydrocarbylsilyl group, preferably R 12 is a fluoride or perfluorophenyl group;
R 13 is independently a halide, a C 6 to C 20 substituted aromatic hydrocarbyl group, or a siloxy group represented by the formula -O-Si-R a , where R a is a C 1 to C 20 hydrocarbyl or hydrocarbylsilyl group, preferably R 13 is a fluoride or a C 6 perfluoroaromatic hydrocarbyl group;
wherein R 12 and R 13 may form one or more saturated or unsaturated, substituted or unsubstituted rings, preferably R 12 and R 13 form a perfluorinated phenyl ring. Preferably, the anion has a molecular weight greater than 700 g/mol, and preferably at least three substituents on the M * atom each have a molecular volume greater than 180 cubic Å.
「分子体積」は、本明細書において、溶液中の活性化剤分子の空間的立体体積の近似値として使用される。異なる分子体積を有する置換基を比較すると、より小さい分子体積を有する置換基は、より大きな分子体積を有する置換基と比較して「かさばらない(less bulky)」と見なされる。逆に、分子体積が大きい置換基は、分子体積が小さい置換基よりも「かさ高い(more bulky)」と見なすことができる。 "Molecular volume" is used herein as an approximation of the spatial steric volume of an activator molecule in solution. When comparing substituents with different molecular volumes, the substituent with the smaller molecular volume is considered "less bulky" compared to the substituent with the larger molecular volume. Conversely, the substituent with the larger molecular volume can be considered "more bulky" than the substituent with the smaller molecular volume.
分子体積は、「A Simple 「Back of the Envelope」 Method for Estimating the Densities and Molecular Volumes of Liquids and Solids」 Journal of Chemical Education, Vol. 71(11), Nov. 1994, pp. 962-964に記載のように計算することができる。立方Åの単位での分子体積(MV)は、式:MV=8.3Vsを使用して計算される。ここで、Vsはスケーリングされた体積である。Vsは、構成原子の相対体積の合計であり、以下の相対体積の表Aを使用して、置換基の分子式から計算される。縮合環の場合、Vsは縮合環ごとに7.5%減少する。アニオンの計算された合計MVは、置換基あたりのMVの合計である。例えば、パーフルオロフェニルのMVは183Å3であり、テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレートの計算された合計MVは183Å3の4倍、即ち732Å3である。
Molecular volumes can be calculated as described in "A Simple "Back of the Envelope" Method for Estimating the Densities and Molecular Volumes of Liquids and Solids" Journal of Chemical Education, Vol. 71(11), Nov. 1994, pp. 962-964. Molecular volumes (MV) in cubic Å are calculated using the formula: MV = 8.3 V s , where V s is the scaled volume. V s is the sum of the relative volumes of the constituent atoms and is calculated from the molecular formula of the substituents using Table A of relative volumes below. For fused rings, V s is reduced by 7.5% for each fused ring. The calculated total MV of the anion is the sum of the MVs per substituent. For example, the MV of perfluorophenyl is 183 Å 3 and the calculated total MV of tetrakis(perfluorophenyl)borate is four times 183 Å 3 , or 732 Å 3 .
活性化剤は、例えば、[M2HTH]+[NCA]-を使用するイオン対の形で重合に添加することができる。ここに、ジ(水素化牛脂)メチルアミン(「M2HTH」)カチオンは、塩基性脱離基と、遷移金属錯体カチオンおよび[NCA]-を形成する遷移金属錯体上で反応する。あるいは、遷移金属錯体は、B(C6F5)3などの中性NCA前駆体と反応させて、錯体からアニオン基を引き抜いて活性化種を形成することができる。有用な活性化剤は、ジ(水素化牛脂)メチルアンモニウム[テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート](すなわち[M2HTH]B(C6F5)4)およびジ(オクタデシル)トリルアンモニウム[テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート](すなわち[DOdTH]B(C6F5)4)が含む。 Activators can be added to the polymerization in the form of ion pairs, for example, using [M2HTH] + [NCA]-, where di(hydrogenated tallow)methylamine ("M2HTH") cation reacts with a basic leaving group on the transition metal complex to form the transition metal complex cation and [NCA]-. Alternatively, the transition metal complex can be reacted with a neutral NCA precursor, such as B(C 6 F 5 ) 3 , to abstract an anionic group from the complex to form the activated species. Useful activators include di(hydrogenated tallow)methylammonium [tetrakis(pentafluorophenyl)borate] (i.e., [M2HTH]B(C 6 F 5 ) 4 ) and di(octadecyl)tolylammonium [tetrakis(pentafluorophenyl)borate] (i.e., [DOdTH]B(C 6 F 5 ) 4 ).
本発明において特に有用な活性化剤化合物は、以下の1つまたは複数の化合物を含む。
N,N-ジ(水素化牛脂)メチルアンモニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-メチル-4-ノナデシル-N-オクタデシルアニリニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-メチル-4-ヘキサデシル-N-オクタデシルアニリニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-メチル-4-テトラデシル-N-オクタデシルアニリニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-メチル-4-ドデシル-N-オクタデシルアニリニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-メチル-4-デシル-N-オクタデシルアニリニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-メチル-4-オクチル-N-オクタデシルアニリニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-メチル-4-ヘキシル-N-オクタデシルアニリニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-メチル-4-ブチル-N-オクタデシルアニリニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-メチル-4-オクタデシル-N-デシルアニリニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-メチル-4-ノナデシル-N-ドデシルアニリニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-メチル-4-ノナデシル-N-テトラデシルアニリニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-メチル-4-ノナデシル-N-ヘキサデシルアニリニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-エチル-4-ノナデシル-N-オクタデシルアニリニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-メチル-N,N-ジオクタデシルアンモニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-メチル-N,N-ジヘキサデシルアンモニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-メチル-N,N-ジテトラデシルアンモニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-メチル-N,N-ジドデシルアンモニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-メチル-N,N-ジデシルアンモニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-メチル-N,N-ジオクチルアンモニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-エチル-N,N-ジオクタデシルアンモニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N,N-ジ(オクタデシル)トリルアンモニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N,N-ジ(ヘキサデシル)トリルアンモニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N,N-ジ(テトラデシル)トリルアンモニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N,N-ジ(ドデシル)トリルアンモニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-オクタデシル-N-ヘキサデシル-トリルアンモニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-オクタデシル-N-ヘキサデシル-トリルアンモニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-オクタデシル-N-テトラデシル-トリルアンモニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-オクタデシル-N-ドデシル-トリルアンモニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-オクタデシル-N-デシル-トリルアンモニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-ヘキサデシル-N-テトラデシル-トリルアンモニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-ヘキサデシル-N-ドデシル-トリルアンモニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-ヘキサデシル-N-デシル-トリルアンモニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-テトラデシル-N-ドデシル-トリルアンモニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-テトラデシル-N-デシル-トリルアンモニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-ドデシル-N-デシル-トリルアンモニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-メチル-N-オクタデシルアニリニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-メチル-N-ヘキサデシルアニリニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-メチル-N-テトラデシルアニリニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-メチル-N-ドデシルアニリニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、
N-メチル-N-デシルアニリニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]、および
N-メチル-N-オクチルアニリニウム[テトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート]
Activator compounds particularly useful in the present invention include one or more of the following compounds:
N,N-di(hydrogenated tallow)methylammonium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-methyl-4-nonadecyl-N-octadecylanilinium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-methyl-4-hexadecyl-N-octadecylanilinium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-methyl-4-tetradecyl-N-octadecylanilinium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-methyl-4-dodecyl-N-octadecylanilinium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-methyl-4-decyl-N-octadecylanilinium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-methyl-4-octyl-N-octadecylanilinium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-methyl-4-hexyl-N-octadecylanilinium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-methyl-4-butyl-N-octadecylanilinium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-methyl-4-octadecyl-N-decylanilinium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-methyl-4-nonadecyl-N-dodecylanilinium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-methyl-4-nonadecyl-N-tetradecylanilinium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-methyl-4-nonadecyl-N-hexadecylanilinium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-ethyl-4-nonadecyl-N-octadecylanilinium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-methyl-N,N-dioctadecylammonium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-methyl-N,N-dihexadecylammonium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-methyl-N,N-ditetradecylammonium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-methyl-N,N-didodecylammonium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-methyl-N,N-didecylammonium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-methyl-N,N-dioctylammonium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-ethyl-N,N-dioctadecylammonium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N,N-di(octadecyl)tolylammonium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N,N-di(hexadecyl)tolylammonium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N,N-di(tetradecyl)tolylammonium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N,N-di(dodecyl)tolylammonium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-octadecyl-N-hexadecyl-tolylammonium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-octadecyl-N-hexadecyl-tolylammonium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-octadecyl-N-tetradecyl-tolylammonium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-octadecyl-N-dodecyl-tolylammonium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-octadecyl-N-decyl-tolylammonium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-hexadecyl-N-tetradecyl-tolylammonium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-hexadecyl-N-dodecyl-tolylammonium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-hexadecyl-N-decyl-tolylammonium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-tetradecyl-N-dodecyl-tolylammonium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-tetradecyl-N-decyl-tolylammonium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-dodecyl-N-decyl-tolylammonium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-methyl-N-octadecylanilinium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-methyl-N-hexadecylanilinium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-methyl-N-tetradecylanilinium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-methyl-N-dodecylanilinium [tetrakis(perfluorophenyl)borate],
N-methyl-N-decylanilinium [tetrakis(perfluorophenyl)borate], and N-methyl-N-octylanilinium [tetrakis(perfluorophenyl)borate]
さらなる有用な活性化剤および合成非芳香族炭化水素可溶性活性化剤は、2019年4月25日に出願されたUSSN16/394,166、2019年4月25日に出願されたUSSN16/394,186、および2019年4月25日に出願されたUSSN16/394,197に記載されており、これらは参照により本明細書に組み込まれる。 Additional useful activators and synthetic non-aromatic hydrocarbon soluble activators are described in USSN 16/394,166, filed April 25, 2019, USSN 16/394,186, filed April 25, 2019, and USSN 16/394,197, filed April 25, 2019, which are incorporated herein by reference.
同様に、特に有用な活性化剤は、ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートおよびジメチルアニリニウムテトラキス(ヘプタフルオロナフタレン-2-イル)ボレートも含む。有用な活性化剤のより詳細な説明については、WO2004/026921の72ページ段落[00119]~81ページ段落[00151]を参照されたい。本発明の実施において使用できるさらに有用な活性化剤のリストは、WO2004/046214の72ページ段落[00177]~74ページ段落[00178]に見ることができる。 Similarly, particularly useful activators include dimethylanilinium tetrakis(pentafluorophenyl)borate and dimethylanilinium tetrakis(heptafluoronaphthalen-2-yl)borate. For a more detailed description of useful activators, see WO 2004/026921, pages 72, paragraph [00119] to 81, paragraph [00151]. A list of further useful activators that can be used in the practice of the present invention can be found in WO 2004/046214, pages 72, paragraph [00177] to 74, paragraph [00178].
有用な活性化剤の説明については、US8,658,556およびUS6,211,105を参照されたい。 For a description of useful activators, see US 8,658,556 and US 6,211,105.
本明細書で使用される好ましい活性化剤は、N-メチル-4-ノナデシル-N-オクタデシルベンゼンアミニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N-メチル-4-ノナデシル-N-オクタデシルベンゼンアミニウムテトラキス(パーフルオロナフタレン-2-イル)ボレート、N,N-ジメチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロナフタレン-2-イル)ボレート、N,N-ジメチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、N,N-ジメチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート、N,N-ジメチルアニリニウムテトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロナフタレン-2-イル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート、[Me3NH+][B(C6F5)4-];1-(4-(トリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート)-2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ピロリジニウム;テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4-(トリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート)-2,3,5,6-テトラフルオロピリジンを含む。 Preferred activators for use herein are N-methyl-4-nonadecyl-N-octadecylbenzeneaminium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, N-methyl-4-nonadecyl-N-octadecylbenzeneaminium tetrakis(perfluoronaphthalen-2-yl)borate, N,N-dimethylanilinium tetrakis(perfluoronaphthalen-2-yl)borate, N,N-dimethylanilinium tetrakis(perfluorobiphenyl)borate, N,N-dimethylanilinium tetrakis(perfluorophenyl)borate, N,N-dimethylanilinium tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)borate, triphenylcarbenium tetrakis(perfluoronaphthalen-2-yl)borate, triphenylcarbenium tetrakis(perfluorobiphenyl)borate, triphenylcarbenium tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)borate, triphenylcarbenium tetrakis(perfluorophenyl)borate, [Me 3 NH + ][B(C 6 F 5 ) 4 −]; 1-(4-(tris(pentafluorophenyl)borate)-2,3,5,6-tetrafluorophenyl)pyrrolidinium; tetrakis(pentafluorophenyl)borate, 4-(tris(pentafluorophenyl)borate)-2,3,5,6-tetrafluoropyridine.
好ましい実施形態において、活性化剤は、トリアリールカルベニウム(例えば、トリフェニルカルベニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス-(2,3,4,6-テトラフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロナフタレン-2-イル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート)を含む。 In a preferred embodiment, the activator comprises a triarylcarbenium (e.g., triphenylcarbenium tetraphenylborate, triphenylcarbenium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, triphenylcarbenium tetrakis-(2,3,4,6-tetrafluorophenyl)borate, triphenylcarbenium tetrakis(perfluoronaphthalen-2-yl)borate, triphenylcarbenium tetrakis(perfluorobiphenyl)borate, triphenylcarbenium tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)borate).
他の実施形態において、活性化剤は、1つまたは複数の、トリアルキルアンモニウムペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N-ジアルキルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ジオクタデシルメチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ジオクタデシルメチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロナフタレン-2-イル)ボレート、N,N-ジメチル-(2,4,6-トリメチルアニリニウム)テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリアルキルアンモニウムテトラキス-(2,3,4,6-テトラフルオロフェニル)ボレート、N,N-ジアルキルアニリニウムテトラキス-(2,3,4,6-テトラフルオロフェニル)ボレート、トリアルキルアンモニウムテトラキス(パーフルオロナフタレン-2-イル)ボレート、N,N-ジアルキルアニリニウムテトラキス(パーフルオロナフタレン-2-イル)ボレート、トリアルキルアンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、N,N-ジアルキルアニリニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、トリアルキルアンモニウムテトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、N,N-ジアルキルアニリニウムテトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、N,N-ジアルキル-(2,4,6-トリメチルアニリニウム)テトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、ジ-(i-プロピル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(ここに、アルキルはメチル、エチル、プロピル、n-ブチル、sec-ブチル、またはt-ブチルである)を含む。 In other embodiments, the activator is one or more of trialkylammonium pentafluorophenyl)borate, N,N-dialkylanilinium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, dioctadecylmethylammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, dioctadecylmethylammonium tetrakis(perfluoronaphthalene-2-yl)borate, N,N-dimethyl-(2,4,6-trimethylanilinium)tetrakis(pentafluorophenyl)borate, trialkylammonium tetrakis-(2,3,4,6-tetrafluorophenyl)borate, N,N-dialkylanilinium tetrakis-(2,3,4,6-tetrafluorophenyl)borate, trialkylammonium tetrakis(perfluoronaphthalene-2-yl)borate, N, N-dialkylanilinium tetrakis(perfluoronaphthalene-2-yl)borate, trialkylammonium tetrakis(perfluorobiphenyl)borate, N,N-dialkylanilinium tetrakis(perfluorobiphenyl)borate, trialkylammonium tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)borate, N,N-dialkylanilinium tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)borate, N,N-dialkyl-(2,4,6-trimethylanilinium)tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)borate, di-(i-propyl)ammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate (wherein alkyl is methyl, ethyl, propyl, n-butyl, sec-butyl, or t-butyl).
典型的な活性化剤対触媒比、例えば全てのNCA活性化剤対触媒比は、約1:1のモル比である。別の好ましい範囲は、0.1:1~100:1、または0.5:1~200:1まで、または1:1~500:1まで、または1:1~1000:1までを含む。特に有用な範囲は、0.5:1~10:1、好ましくは1:1~5:1である。 Typical activator to catalyst ratios, e.g., all NCA activator to catalyst ratios, are about 1:1 molar ratio. Alternative preferred ranges include 0.1:1 to 100:1, or 0.5:1 to 200:1, or 1:1 to 500:1, or 1:1 to 1000:1. Particularly useful ranges are 0.5:1 to 10:1, preferably 1:1 to 5:1.
触媒化合物をアルモキサンとNCAの組み合わせと組み合わせることができることも、本開示の範囲内である(例えば、イオン化活性化剤と組み合わせたアルモキサンの使用について記載している、US5,153,157;US5,453,410;EP0573120B1;WO1994/007928;およびWO1995/014044を参照)。それらの開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。 It is also within the scope of this disclosure that the catalyst compound can be combined with a combination of an alumoxane and an NCA (see, for example, US 5,153,157; US 5,453,410; EP 0573120 B1; WO 1994/007928; and WO 1995/014044, which describe the use of an alumoxane in combination with an ionizing activator), the disclosures of which are incorporated herein by reference in their entireties.
オプションのスカベンジャー、コアクチベーター、連鎖移動剤
活性化剤化合物に加えて、スカベンジャーまたはコアクチベーターを使用することができる。スカベンジャーは、典型的には、不純物を除去して重合を促進するために添加される化合物である。いくつかのスカベンジャーは活性化剤としても機能し得、コアクチベーターとも称される。活性触媒を形成するために、スカベンジャーではないコアクチベーターを活性化剤と組み合わせて使用することもできる。いくつかの実施形態において、コアクチベーターを遷移金属化合物と予備混合して、アルキル化遷移金属化合物を形成することができる。
In addition to the optional scavenger, coactivator, and chain transfer agent activator compounds, scavengers or coactivators can be used. Scavenger is typically a compound added to remove impurities and promote polymerization. Some scavengers can also function as activators and are also called coactivators. Coactivators that are not scavengers can also be used in combination with activators to form active catalysts. In some embodiments, the coactivator can be premixed with the transition metal compound to form an alkylated transition metal compound.
コアクチベーターは、メチルアルモキサンなどのアルモキサン、修飾メチルアルモキサンなどの修飾アルモキサン、およびトリメチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、およびトリイソプロピルアルミニウム、トリ-n-ヘキシルアルミニウム、トリ-n-オクチルアルミニウム、トリ-n-デシルアルミニウムまたはトリ-n-ドデシルアルミニウムなどのアルキルアルミニウムを含む。コアクチベーターは、プレ触媒がジヒドロカルビルまたはジヒドリド錯体ではない場合、典型的には、ルイス酸活性化剤およびイオン活性化剤と組み合わせて使用される。コアクチベーターは、しばしば、フィードまたはリアクター内の不純物を不活性化するためのスカベンジャーとしても使用される。 Coactivators include alumoxanes such as methylalumoxane, modified alumoxanes such as modified methylalumoxane, and alkylaluminums such as trimethylaluminum, triisobutylaluminum, triethylaluminum, and triisopropylaluminum, tri-n-hexylaluminum, tri-n-octylaluminum, tri-n-decylaluminum, or tri-n-dodecylaluminum. Coactivators are typically used in combination with Lewis acid activators and ionic activators when the precatalyst is not a dihydrocarbyl or dihydride complex. Coactivators are also often used as scavengers to inactivate impurities in the feed or reactor.
スカベンジャーまたはコアクチベーターとして使用できるアルミニウムアルキルまたは有機アルミニウム化合物は、例えば、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ-n-ヘキシルアルミニウム、トリ-n-オクチルアルミニウム、およびジエチル亜鉛などのジアルキル亜鉛を含む。 Aluminum alkyl or organoaluminum compounds that can be used as scavengers or coactivators include, for example, trimethylaluminum, triethylaluminum, triisobutylaluminum, tri-n-hexylaluminum, tri-n-octylaluminum, and dialkylzincs such as diethylzinc.
連鎖移動剤は、本明細書に記載の組成物および/またはプロセスで使用することができる。有用な連鎖移動剤は、典型的には、水素、アルキルアルモキサン、式AlR3、ZnR2(式中、Rは、それぞれ独立して、C1~C8脂肪族ラジカル、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチルまたはそれらの異性体)またはそれらの組み合わせ、例えばジエチル亜鉛、トリメチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、またはそれらの組み合わせなどである。 Chain transfer agents can be used in the compositions and/or processes described herein. Useful chain transfer agents are typically hydrogen, alkylalumoxanes of the formula AlR 3 , ZnR 2 , where each R is independently a C1-C8 aliphatic radical, preferably methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, octyl or an isomer thereof, or combinations thereof, such as diethylzinc, trimethylaluminum, triisobutylaluminum, trioctylaluminum, or combinations thereof.
重合プロセス
溶液重合プロセスを使用して、当業者に知られている任意の適切な方法で、本明細書に開示される重合反応を実施することができる。特定の実施形態において、重合プロセスは、連続重合プロセスで実施することができる。用語「バッチ」は、重合反応の終結時に完全な反応混合物が重合反応容器から取り出されるプロセスを意味する。対照的に、連続重合プロセスでは、1つまたは複数の反応物が反応容器に連続的に導入され、ポリマー生成物を含む溶液が同時にまたはほぼ同時に取り出される。溶液重合は、生成されたポリマーが、不活性溶媒もしくはモノマーまたはそれらのブレンドなどの液体重合媒体に可溶である重合プロセスを意味する。溶液重合は典型的に均一である。均一重合は、ポリマー生成物が重合媒体に溶解されるものである。かかる系は、J. Vladimir Oliveira, et al., Ind. Eng. Chem. Res., v.29, 2000, pg. 4627に記載されている。
Polymerization Process Solution polymerization processes can be used to carry out the polymerization reactions disclosed herein in any suitable manner known to those skilled in the art. In certain embodiments, the polymerization process can be carried out in a continuous polymerization process. The term "batch" refers to a process in which the complete reaction mixture is removed from the polymerization reaction vessel at the end of the polymerization reaction. In contrast, in a continuous polymerization process, one or more reactants are continuously introduced into the reaction vessel and a solution containing the polymer product is simultaneously or nearly simultaneously removed. Solution polymerization refers to a polymerization process in which the polymer produced is soluble in a liquid polymerization medium, such as an inert solvent or monomer or a blend thereof. Solution polymerizations are typically homogeneous. Homogeneous polymerizations are those in which the polymer product is dissolved in the polymerization medium. Such systems are described in J. Vladimir Oliveira, et al., Ind. Eng. Chem. Res., v.29, 2000, pg. 4627.
典型的な溶液プロセスでは、触媒成分、溶媒、モノマー、および水素(使用する場合)を、加圧下で1つまたは複数の反応器に供給する。反応器内の温度制御は、一般に、重合熱と、反応器の内容物を冷却するための反応器ジャケットまたは冷却コイルによる反応器冷却、自動冷却、予冷供給、液体媒体(希釈剤、モノマーまたは溶媒)または3つすべての組み合わせにより冷却される反応器とのバランスにより得られる。予冷された供給物を備えた断熱反応器も使用できる。モノマーは、第1の反応器に供給される前に溶媒に溶解/分散されるか、または反応混合物に溶解される。溶媒とモノマーは一般に、反応器に投入する前に潜在的な触媒毒を除去するために精製される。供給原料は、第1の反応器に供給する前に加熱または冷却することができる。追加のモノマーおよび溶媒を第2の反応器に添加することができ、それを加熱または冷却することができる。触媒/活性化剤は、最初の反応器に供給するか、2つの反応器に分割することができる。溶液重合では、生成されたポリマーは溶融し、反応器条件下で溶媒に溶解したままになり、ポリマー溶液(流出物とも称される)を形成する。 In a typical solution process, catalyst components, solvent, monomer, and hydrogen (if used) are fed under pressure to one or more reactors. Temperature control in the reactor is generally obtained by a balance between the heat of polymerization and reactor cooling by reactor jacket or cooling coils to cool the reactor contents, autocooling, pre-cooled feed, reactors cooled by liquid media (diluent, monomer or solvent) or a combination of all three. Adiabatic reactors with pre-cooled feeds can also be used. Monomer is dissolved/dispersed in a solvent before being fed to the first reactor or dissolved in the reaction mixture. Solvent and monomer are generally purified to remove potential catalyst poisons before entering the reactor. The feedstock can be heated or cooled before being fed to the first reactor. Additional monomer and solvent can be added to the second reactor, which can be heated or cooled. Catalyst/activator can be fed to the first reactor or split between the two reactors. In solution polymerization, the polymer produced melts and remains dissolved in the solvent under reactor conditions, forming a polymer solution (also called effluent).
本発明の溶液重合プロセスは、1つ以上の撹拌重合反応器を含む撹拌タンク反応器システムを使用する。一般に、反応器は、反応物の完全な混合を達成する条件下で操作されるべきである。複数反応器システムでは、第1の重合反応器は、好ましくはより低い温度で作動する。各反応器の滞留時間は、反応器の設計と容量に依存する。触媒/活性化剤は、最初の反応器のみに供給するか、または2つの反応器に分割することができる。別の実施形態において、ループ反応器およびプラグフロー反応器を本発明に使用することができる。 The solution polymerization process of the present invention employs a stirred tank reactor system comprising one or more stirred polymerization reactors. In general, the reactors should be operated under conditions that achieve thorough mixing of the reactants. In a multiple reactor system, the first polymerization reactor preferably operates at the lower temperature. The residence time of each reactor depends on the design and capacity of the reactor. The catalyst/activator can be fed only to the first reactor or split between the two reactors. In another embodiment, loop reactors and plug flow reactors can be used in the present invention.
次いで、ポリマー溶液を反応器から流出物の流れとして排出し、典型的には配位極性化合物を用いて重合反応をクエンチして、さらなる重合を防止する。反応器システムから排出されると、ポリマー溶液は熱交換器システムを通過し、揮発分除去システムおよびポリマー仕上げプロセスに送られる。液相分離の下流で除去された希薄相および揮発物は、重合供給の一部として再利用することができる。 The polymer solution is then discharged from the reactor as an effluent stream and the polymerization reaction is typically quenched with a coordinating polar compound to prevent further polymerization. Upon exiting the reactor system, the polymer solution passes through a heat exchanger system and is sent to a devolatilization system and polymer finishing process. The dilute phase and volatiles removed downstream of the liquid phase separation can be recycled as part of the polymerization feed.
重合体は、重合体を流出液の他の成分から分離することにより、反応器の流出液または混合流出液から回収することができる。従来の分離手段を使用することができる。例えば、ポリマーは、非溶媒、例えばイソプロピルアルコール、アセトン、またはn-ブチルアルコールで凝集させることによって流出物から回収することができ、または溶媒または他の媒体を熱または蒸気で熱および真空ストリッピングすることによってポリマーを回収することができる。酸化防止剤などの1つまたは複数の従来の添加剤を、回収手順中にポリマーに組み込むことができる。低臨界溶液温度(LCST)の使用とそれに続く揮発分除去などの他の回収方法も考えられます。 The polymer may be recovered from the reactor effluent or mixed effluent by separating the polymer from other components of the effluent. Conventional separation means may be used. For example, the polymer may be recovered from the effluent by coagulation with a non-solvent, such as isopropyl alcohol, acetone, or n-butyl alcohol, or the polymer may be recovered by thermal and vacuum stripping the solvent or other medium with heat or steam. One or more conventional additives, such as antioxidants, may be incorporated into the polymer during the recovery procedure. Other recovery methods, such as the use of a lower critical solution temperature (LCST) followed by devolatilization, are also contemplated.
重合反応を行うための適切な希釈剤/溶媒には、非配位性の不活性液体が含まれる。特定の実施形態において、本明細書に開示される溶液重合反応のための反応混合物は、少なくとも1つの炭化水素溶媒を含み得る。例として、直鎖および分岐鎖炭化水素、例えばイソブタン、ブタン、ペンタン、イソペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、オクタン、ドデカン、およびそれらの混合物;環状および脂環式炭化水素、例えば、シクロヘキサン、シクロヘプタン、メチルシクロヘキサン、メチルシクロヘプタン、およびそれらの混合物、例えば市販されているもの(Isopar(商標));ハロゲン化およびパーハロゲン化炭化水素、例えばパーフルオロC4~C10アルカン、クロロベンゼン、およびそれらの混合物;芳香族およびアルキル置換芳香族化合物、例えばベンゼン、トルエン、メシチレン、エチルベンゼン、キシレン、およびそれらの混合物である。前述の炭化水素溶媒のいずれかの混合物も使用することができる。適切な溶媒は、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、1-ペンテン、3-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、1-デセン、およびそれらの混合物を含む。別の実施形態において、溶媒は芳香族ではなく、好ましくは芳香族は、溶媒の重量に基づいて、1重量%未満、好ましくは0.5重量%未満、好ましくは0重量%未満で溶媒中に存在する。 Suitable diluents/solvents for carrying out the polymerization reaction include non-coordinating inert liquids. In certain embodiments, the reaction mixture for the solution polymerization reaction disclosed herein may include at least one hydrocarbon solvent. Examples include straight and branched chain hydrocarbons, such as isobutane, butane, pentane, isopentane, hexane, isohexane, heptane, octane, dodecane, and mixtures thereof; cyclic and alicyclic hydrocarbons, such as cyclohexane, cycloheptane, methylcyclohexane, methylcycloheptane, and mixtures thereof, such as those commercially available (Isopar™); halogenated and perhalogenated hydrocarbons, such as perfluoro C 4 -C 10 alkanes, chlorobenzene, and mixtures thereof; aromatic and alkyl-substituted aromatic compounds, such as benzene, toluene, mesitylene, ethylbenzene, xylene, and mixtures thereof. Mixtures of any of the aforementioned hydrocarbon solvents may also be used. Suitable solvents include ethylene, propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-pentene, 3-methyl-1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene, and mixtures thereof. In another embodiment, the solvent is not aromatic, and preferably aromatics are present in the solvent at less than 1 weight percent, preferably less than 0.5 weight percent, preferably less than 0 weight percent, based on the weight of the solvent.
本明細書に開示されている重合方法および溶液重合条件を使用して、任意のオレフィン供給物を重合することができる。適切なオレフィン供給物は、少なくとも1つの環状オレフィンまたは置換環状オレフィンを含み、任意にヘテロ原子置換を含む、直鎖または分枝、環状または非環状、および末端または非末端であり得る、任意のC2~C40アルケンを含み得る。より具体的な実施形態において、オレフィン供給物は、C2~C20アルケン、特に直鎖アルファオレフィン、例えば、エテン、プロペン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、または1-ドデセンを、環状オレフィン、例えばシクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロノネン、シクロデセン、および2-ノルボルネン(これらに限定されない)と組み合わせて含む。他の適切なオレフィンモノマーは、エチレン性不飽和モノマー、4~18個の炭素原子を有するジオレフィン、共役または非共役ジエン、ポリエン、およびビニルモノマーを含み得る。非限定的なオレフィンモノマーは、ノルボルナジエン、イソブチレン、イソプレン、ビニルベンゾシクロブタン、スチレン、アルキル置換スチレン、エチリデンノルボルネン、およびジシクロペンタジエンをも含み得る。単一のオレフィンモノマーまたはオレフィンモノマーの任意の混合物は、本明細書の開示に従って重合され得る。 Any olefin feed can be polymerized using the polymerization methods and solution polymerization conditions disclosed herein. Suitable olefin feeds can include any C2-C40 alkene, which contains at least one cyclic or substituted cyclic olefin, optionally containing heteroatom substitution, and can be linear or branched, cyclic or non-cyclic, and terminal or non-terminal. In a more specific embodiment, the olefin feed includes a C2 - C20 alkene, particularly a linear alpha olefin, such as ethene, propene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, or 1-dodecene, in combination with a cyclic olefin, such as, but not limited to, cyclobutene, cyclopentene, cyclohexene, cycloheptene, cyclononene, cyclodecene, and 2-norbornene. Other suitable olefin monomers can include ethylenically unsaturated monomers, diolefins having 4 to 18 carbon atoms, conjugated or non-conjugated dienes, polyenes, and vinyl monomers. Non-limiting olefin monomers may also include norbornadiene, isobutylene, isoprene, vinylbenzocyclobutane, styrene, alkyl-substituted styrenes, ethylidene norbornene, and dicyclopentadiene. A single olefin monomer or any mixture of olefin monomers may be polymerized according to the disclosure herein.
ある実施形態において、環状オレフィンは、置換または非置換のC4~C20環状オレフィンから選択され、好ましくは少なくとも1つのC4~C8環状構造を含む。ある実施形態において、環状オレフィンは、シクロペンテンまたはC1~C10アルキル置換シクロペンテンであり、ただし、好ましくは置換がsp2炭素原子上にはない。 In certain embodiments, the cyclic olefin is selected from substituted or unsubstituted C4 - C20 cyclic olefins, preferably containing at least one C4 - C8 ring structure, hi certain embodiments, the cyclic olefin is cyclopentene or C1 - C10 alkyl substituted cyclopentene, provided that preferably the substitution is not on the sp2 carbon atom.
ある実施形態において、環状オレフィンは、構造全体で複数の環を形成する架橋炭化水素基を含む環状オレフィンである二環式オレフィンを含む、置換または非置換のC6~C20多環式オレフィンである。ある実施形態においても、環状オレフィンはノルボルネンまたはC1~C10アルキル置換ノルボルネンであり、ただし、置換は好ましくはsp2炭素原子上にはない。 In some embodiments, the cyclic olefin is a substituted or unsubstituted C6 - C20 polycyclic olefin, including bicyclic olefins, which are cyclic olefins that contain bridged hydrocarbon groups that form multiple rings throughout the structure. Also in some embodiments, the cyclic olefin is norbornene or a C1 - C10 alkyl substituted norbornene, provided that the substitution is preferably not on the sp2 carbon atom.
好ましい環状オレフィンは、シクロペンテンおよび2-ノルボルネンを含む。 Preferred cyclic olefins include cyclopentene and 2-norbornene.
本発明に有用な好ましいジオレフィンモノマーは、架橋ポリマーを形成するためにポリマーに容易に組み込むことができる少なくとも2つの不飽和結合を少なくとも2つ有する任意の炭化水素構造(好ましくはC5~C30)を含む。かかるポリエンの例としては、α,ω-ジエン(例えば、ブタジエン、1,4-ペンタジエン、1,5-ヘキサジエン、1,6-ヘプタジエン、1,7-オクタジエン、1,8-ノナジエン、1,9-デカジエン、1,10-ウンデカジエン、1,11-ドデカジエン、1,12-トリデカジエン、1,13-テトラデカジエン)および特定の多環脂環式縮合および架橋環ジエン(例えば、テトラヒドロインデン、ジビニルベンゼン、ノルボルナジエン、メチルテトラヒドロインデン;ジシクロペンタジエン;ビシクロ-(2.2.1)-ヘプタ-2,5-ジエン);およびアルケニル-、アルキリデン-、シクロアルケニル-、およびシクロアルキリエンノルボルネン[例えば、5-メチレン-2-ノルボルネン、5-エチリデン-2-ノルボルネン、5-プロペンチル-2-ノルボルネン、5-イソプロピリデン-2-ノルボルネン、5-(4-シクロペンテニル)-2-ノルボルネン、5-シクロヘキシリデン-2-ノルボルネン、および5-ビニル-2-ノルボルネンを含む])が挙げられる。 Preferred diolefin monomers useful in the present invention include any hydrocarbon structure (preferably C 5 -C 30 ) having at least two unsaturated bonds that can be readily incorporated into a polymer to form a crosslinked polymer. Examples of such polyenes include α,ω-dienes (e.g., butadiene, 1,4-pentadiene, 1,5-hexadiene, 1,6-heptadiene, 1,7-octadiene, 1,8-nonadiene, 1,9- decadiene , 1,10-undecadiene, 1,11-dodecadiene, 1,12-tridecadiene, 1,13-tetradecadiene) and certain polycyclic alicyclic fused and bridged ring dienes (e.g., tetrahydroindene, divinylbenzene, norbornadiene, methyltetrahydroindene; dicyclopentadiene, divinylbenzene, norbornadiene, methyltetrahydroindene; dicyclopentadiene, divinylbenzene, dicyclopentadiene ... bicyclo-(2.2.1)-hepta-2,5-diene); and alkenyl-, alkylidene-, cycloalkenyl-, and cycloalkylene norbornenes, including, for example, 5-methylene-2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, 5-propentyl-2-norbornene, 5-isopropylidene-2-norbornene, 5-(4-cyclopentenyl)-2-norbornene, 5-cyclohexylidene-2-norbornene, and 5-vinyl-2-norbornene.
別として、ジエンは、本明細書で製造されるコポリマーには存在しない。 Apart from that, dienes are not present in the copolymers produced herein.
本明細書で有用なモノマーの組み合わせは、エチレンおよび環状オレフィン、環状オレフィンを含むプロピレン;環状オレフィンを含むエチレンおよびプロピレンを含む。 Monomer combinations useful herein include ethylene and cyclic olefins, propylene with cyclic olefins; ethylene and propylene with cyclic olefins.
好ましい重合は、所望のポリマーを得るのに適した任意の温度および/または圧力で行うことができる。本明細書に開示される重合プロセスでの使用に適した溶液重合条件は、約0℃~約300℃まで、または約50℃~約250℃まで、または約70℃~約200℃まで、または約90℃~約180℃まで、または約90℃~約140℃まで、または約120℃~約140℃までの範囲の温度が含まれる。圧力は、約0.1MPa~約15MPa、または約0.2MPa~約12MPa、または約0.5MPa~約10MPa、または約1MPa~約7MPaの範囲であり得る。重合時間(滞留時間)は、約300分まで、特に約5分~約250分、または約10分~約120分の範囲である。 Preferred polymerizations can be carried out at any temperature and/or pressure suitable to obtain the desired polymer. Solution polymerization conditions suitable for use in the polymerization processes disclosed herein include temperatures ranging from about 0°C to about 300°C, or from about 50°C to about 250°C, or from about 70°C to about 200°C, or from about 90°C to about 180°C, or from about 90°C to about 140°C, or from about 120°C to about 140°C. Pressures can range from about 0.1 MPa to about 15 MPa, or from about 0.2 MPa to about 12 MPa, or from about 0.5 MPa to about 10 MPa, or from about 1 MPa to about 7 MPa. Polymerization times (residence times) range up to about 300 minutes, particularly from about 5 minutes to about 250 minutes, or from about 10 minutes to about 120 minutes.
少量の水素、例えば、反応器に供給される全溶液に基づいて百万分の1~5,000重量部(ppm)を、反応器システムの供給流の1つ以上に添加して、メルトインデックスおよび/または分子量分布の制御を改善することができる。いくつかの実施形態において、溶液重合プロセスにおいて水素を反応容器に含めることができる。様々な実施形態によれば、反応混合物中の水素ガスの濃度は、約5,000ppmまで、または約4,000ppmまで、または約3,000ppmまで、または約2,000ppmまで、または約1,000ppmまで、または約500ppmまで、または約400ppmまで、または約300ppmまで、または約200ppmまで、または約100ppmまで、または約50ppmまで、または約10ppmまで、または約1ppmまでの範囲であり得る。いくつかのまたは他の実施形態において、水素ガスは、約0.007~345kPa、または約0.07~172kPa、または約0.7~70kPaの分圧で反応容器内に存在し得る。いくつかの実施形態において、プロセスは水素の添加を排除する。 Small amounts of hydrogen, e.g., 1 to 5,000 parts by weight (ppm) based on the total solution fed to the reactor, can be added to one or more of the feed streams of the reactor system to improve control of the melt index and/or molecular weight distribution. In some embodiments, hydrogen can be included in the reaction vessel in a solution polymerization process. According to various embodiments, the concentration of hydrogen gas in the reaction mixture can range from up to about 5,000 ppm, or up to about 4,000 ppm, or up to about 3,000 ppm, or up to about 2,000 ppm, or up to about 1,000 ppm, or up to about 500 ppm, or up to about 400 ppm, or up to about 300 ppm, or up to about 200 ppm, or up to about 100 ppm, or up to about 50 ppm, or up to about 10 ppm, or up to about 1 ppm. In some or other embodiments, hydrogen gas may be present in the reaction vessel at a partial pressure of about 0.007 to 345 kPa, or about 0.07 to 172 kPa, or about 0.7 to 70 kPa. In some embodiments, the process excludes the addition of hydrogen.
好ましい実施形態において、重合は:1)100℃以上(好ましくは120℃以上、好ましくは140℃以上)の温度で行われる;2)大気圧~18MPa(好ましくは0.35~18MPa、好ましくは0.35~10MPa、好ましくは0.45~6MPa、好ましくは0.5~4MPa)の圧力で行われる;3)脂肪族炭化水素溶媒中で行われる(例えば、イソブタン、ブタン、ペンタン、イソペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、オクタン、ドデカン、およびそれらの混合物;シクロヘキサン、シクロヘプタン、メチルシクロヘキサン、メチルシクロヘプタンなどの環状および脂環式炭化水素、およびそれらの混合物;好ましくは、芳香族(トルエンなど)は、好ましくは溶媒中に存在し、その重量に基づいて、1重量%未満、好ましくは0.5重量%未満、好ましくは0.1重量%未満、好ましくは0重量%である。);4)使用される場合、エチレンは重合反応器中に6モル/リットル以下の濃度で存在する)。5)重合は、好ましくは1つの反応ゾーンで起こる。6)触媒化合物の生産性は、触媒1kg当たりポリマー50,000kg以上(好ましくは、触媒1kg当たりポリマー100,000kg以上、触媒1kg当たりポリマー150,000kg以上、触媒1kg当たりポリマー200,000kg以上など)である。)。 In a preferred embodiment, the polymerization is: 1) carried out at a temperature of 100°C or more (preferably 120°C or more, preferably 140°C or more); 2) carried out at a pressure of atmospheric to 18 MPa (preferably 0.35 to 18 MPa, preferably 0.35 to 10 MPa, preferably 0.45 to 6 MPa, preferably 0.5 to 4 MPa); 3) carried out in an aliphatic hydrocarbon solvent (e.g., isobutane, butane, pentane, isopentane, hexane, isohexane, heptane, octane, dodecane, and mixtures thereof; cyclic and alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, cycloheptane, methylcyclohexane, methylcycloheptane, and mixtures thereof; preferably, aromatics (such as toluene) are preferably present in the solvent, and are less than 1% by weight, preferably less than 0.5% by weight, preferably less than 0.1% by weight, preferably 0% by weight, based on the weight of the solvent); 4) If used, ethylene is present in the polymerization reactor at a concentration of 6 moles/liter or less). 5) The polymerization preferably occurs in one reaction zone. 6) The productivity of the catalyst compound is 50,000 kg or more of polymer per kg of catalyst (preferably, 100,000 kg or more of polymer per kg of catalyst, 150,000 kg or more of polymer per kg of catalyst, 200,000 kg or more of polymer per kg of catalyst, etc.).
より特定の実施形態において、本明細書に開示される反応混合物中に存在する1つまたは複数のオレフィンモノマーは、少なくとも1つの環状オレフィンと、任意にエチレンおよび/またはプロピレンと、任意にブテン、ヘキセンおよびオクテンなどの1つまたは複数のアルファオレフィンとを含む。さらに具体的な実施形態において、1つまたは複数のオレフィンモノマーは、環状オレフィンおよびエチレンおよび/またはプロピレンを含み得る。さらに具体的な実施形態において、1つまたは複数のオレフィンモノマーは、エチレンと、シクロペンテンおよび/または2-ノルボルネンなどの1つまたは複数の環状オレフィンとを含み得る。さらに具体的な実施形態において、1つまたは複数のオレフィンモノマーは、プロピレンと、シクロペンテンおよび/または2-ノルボルネンなどの1つまたは複数の環状オレフィンとを含み得る。 In more specific embodiments, the one or more olefin monomers present in the reaction mixtures disclosed herein include at least one cyclic olefin, optionally ethylene and/or propylene, and optionally one or more alpha olefins, such as butene, hexene, and octene. In even more specific embodiments, the one or more olefin monomers may include a cyclic olefin and ethylene and/or propylene. In even more specific embodiments, the one or more olefin monomers may include ethylene and one or more cyclic olefins, such as cyclopentene and/or 2-norbornene. In even more specific embodiments, the one or more olefin monomers may include propylene and one or more cyclic olefins, such as cyclopentene and/or 2-norbornene.
溶液プロセスによって製造されるポリマーの分子量分布は、異なる条件下で、最も頻繁には異なる温度および/またはモノマー濃度で制御される複数の反応器でポリマーを製造することによって有利に制御することができる。これらの条件は、生成されるポリマー画分の分子量と密度を決定する。異なるフラクションの相対量は、各反応器のプロセス条件を調整することによって制御される。典型的に使用されるプロセス条件は、各反応器内の触媒の種類と濃度、および反応器の滞留時間を含む。一の実施形態において、重合プロセスは、直列構成または並列構成のいずれかで接続された少なくとも2つの反応器を含む。 The molecular weight distribution of polymers produced by solution processes can be advantageously controlled by producing the polymer in multiple reactors that are controlled under different conditions, most often at different temperatures and/or monomer concentrations. These conditions determine the molecular weight and density of the polymer fractions produced. The relative amounts of the different fractions are controlled by adjusting the process conditions in each reactor. Process conditions typically used include the type and concentration of catalyst in each reactor, and the residence time of the reactor. In one embodiment, the polymerization process includes at least two reactors connected in either a series or parallel configuration.
本明細書の実施形態において、本発明は、上述のように、モノマー、および任意にコモノマーを、活性化剤および少なくとも1つの触媒化合物を含む触媒系と接触させる重合プロセスに関する。触媒化合物および活性化剤は、任意の順序で組み合わせることができ、典型的にはモノマーと接触させる前に組み合わせる。一の実施形態において、触媒および活性化剤は、触媒を担持溶媒に溶解することによって均一な触媒溶液を調製する必要なく、乾燥粉末またはスラリーの形態で重合反応器に供給することができる。 In an embodiment herein, the invention relates to a polymerization process in which a monomer, and optionally a comonomer, is contacted with a catalyst system comprising an activator and at least one catalyst compound, as described above. The catalyst compound and activator can be combined in any order, and are typically combined prior to contact with the monomer. In one embodiment, the catalyst and activator can be fed to the polymerization reactor in the form of a dry powder or slurry, without the need to prepare a homogeneous catalyst solution by dissolving the catalyst in a support solvent.
本発明の重合プロセスは、当技術分野で知られている任意の方法で行うことができる。当技術分野で知られているいずれの懸濁、均一、バルク、溶液、スラリー、または気相重合プロセスを使用することができる。このようなプロセスは、バッチ、セミバッチ、または連続モードで実行できる。均一重合プロセスが好ましい。(均一重合プロセスは、好ましくは、生成物の少なくとも90重量%が反応媒体に溶解するプロセスである。)有用な実施形態において、プロセスは溶液プロセスである。 The polymerization process of the present invention can be carried out in any manner known in the art. Any suspension, homogeneous, bulk, solution, slurry, or gas phase polymerization process known in the art can be used. Such processes can be run in batch, semi-batch, or continuous modes. Homogeneous polymerization processes are preferred. (Homogeneous polymerization processes are preferably those in which at least 90% by weight of the product is dissolved in the reaction medium.) In a useful embodiment, the process is a solution process.
「反応ゾーン」(「重合ゾーン」とも称する)は、重合が起こる容器、例えばバッチ反応器である。複数の反応器が直列構成または並列構成で使用される場合、各反応器は個別の重合ゾーンと見なされる。バッチ反応器と連続反応器の両方での多段階重合では、各重合段階は個別の重合ゾーンと見なされる。好ましい実施形態において、重合は1つの反応ゾーンで起こる。一の実施形態において、複数の反応器が重合プロセスで使用される。 A "reaction zone" (also referred to as a "polymerization zone") is a vessel in which polymerization occurs, e.g., a batch reactor. When multiple reactors are used in a series or parallel configuration, each reactor is considered a separate polymerization zone. In multi-stage polymerizations, both in batch and continuous reactors, each polymerization stage is considered a separate polymerization zone. In a preferred embodiment, polymerization occurs in one reaction zone. In one embodiment, multiple reactors are used in the polymerization process.
必要に応じて、1つまたは複数のスカベンジャー、水素、アルミニウムアルキル、シラン、または連鎖移動剤(例えば、アルキルアルモキサン、式AlR3またはZnR2(式中、Rは、それぞれ独立して、C1~C8脂肪族基、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシルオクチルまたはそれらの異性体)、またはジエチル亜鉛、メチルアルモキサン、トリメチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、またはそれらの組み合わせ)などの、他の添加剤を用いてもよい。 Other additives may be used, if desired, such as one or more scavengers, hydrogen, aluminum alkyls, silanes, or chain transfer agents (e.g., alkylalumoxanes of the formula AlR3 or ZnR2 , where each R is independently a C1 - C8 aliphatic group, preferably methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyloctyl, or an isomer thereof, or diethylzinc, methylalumoxane, trimethylaluminum, triisobutylaluminum, trioctylaluminum, or combinations thereof).
本発明の方法は、環状オレフィンのホモポリマー、およびエチレンと環状オレフィン、プロピレンと環状オレフィンのコポリマーを調製するために使用することができ、例えば、約0.900~0.970g/cm3、特に0.915~0.965g/cm3の密度を有するポリマーを生成するためにアルファ-オレフィンを含み得る。このようなポリマーは、ASTMD-1238の方法によって測定されるメルトインデックスが、例えば、約0.1~200dg/分の範囲、特に約0.5~120dg/分の範囲であり得る。ポリマーは、狭いまたは広い分子量分布で製造することができる。例えば、ポリマーは、約1.5~10の範囲、特に約2~7の範囲のMWDを有し得る。本発明の方法は、狭い分子分布のポリマーの製造に特に有用であると考えられる。 The process of the present invention can be used to prepare homopolymers of cyclic olefins, and copolymers of ethylene and cyclic olefins, propylene and cyclic olefins, and can include alpha-olefins to produce polymers having a density of, for example, about 0.900-0.970 g/cm 3 , particularly 0.915-0.965 g/cm 3 . Such polymers can have a melt index, for example, in the range of about 0.1-200 dg/min, particularly in the range of about 0.5-120 dg/min, as measured by the method of ASTM D-1238. The polymers can be produced with narrow or broad molecular weight distribution. For example, the polymers can have a MWD in the range of about 1.5-10, particularly in the range of about 2-7. It is believed that the process of the present invention is particularly useful for producing polymers with narrow molecular distribution.
本発明の方法は、例えば、約0.84~0.970g/cm3、特に0.88~0.965g/cm3の密度を有する、エチレンおよび/またはプロピレンの環状オレフィン共重合体、ならびに環状オレフィンとエチレンおよび/またはプロピレンおよび追加のアルファ-オレフィンとの共重合体を調製するのに用いることができる。かかるポリマーは、ASTMD-1238の方法によって測定されるメルトインデックスが0.1以下、約0.5~120dg/分の範囲である。 The process of the present invention can be used to prepare cyclic olefin copolymers of ethylene and/or propylene, as well as copolymers of cyclic olefins with ethylene and/or propylene and additional alpha-olefins, having a density of, for example, about 0.84 to 0.970 g/cm 3 , particularly 0.88 to 0.965 g/cm 3. Such polymers have a melt index of 0.1 or less, in the range of about 0.5 to 120 dg/min, as measured by the method of ASTM D-1238.
ポリオレフィン製品
本発明はまた、本明細書に記載の方法によって生成されるものの組成物にも関する。本明細書に記載の方法は、環状オレフィンのポリマーおよびコポリマーを製造するために使用することができる。調製できるポリマーは、環状モノマーのホモポリマー、および環状オレフィンとC2~C20オレフィンとのコポリマーを含む。本明細書で調製できるポリマーは、環状オレフィンおよびエチレンと、任意のC4~C20オレフィンとのコポリマー;環状オレフィンとプロピレンと、任意のC4~C20オレフィンとの共重合体;環状オレフィン、エチレン、およびプロピレンと、任意のC4~C20オレフィンとの共重合体を含む。
Polyolefin Products The present invention also relates to compositions produced by the methods described herein. The methods described herein can be used to produce polymers and copolymers of cyclic olefins. Polymers that can be prepared include homopolymers of cyclic monomers and copolymers of cyclic olefins with C2 - C20 olefins. Polymers that can be prepared herein include copolymers of cyclic olefins and ethylene with any C4 - C20 olefin; copolymers of cyclic olefins and propylene with any C4 - C20 olefin; copolymers of cyclic olefins, ethylene, and propylene with any C4 - C20 olefin.
好ましくは、ジエンは、本明細書で製造されるポリマー組成物には存在しない。 Preferably, dienes are not present in the polymer compositions produced herein.
好ましい実施形態において、本明細書に記載の方法により得られるポリマーは、0.1mol%以上の環状オレフィンモノマー、または0.2mol%以上の環状オレフィンモノマー、または0.5mol%以上の環状オレフィンモノマー、または1.0mol%以上の環状オレフィンモノマー、または2.0mol%以上の環状オレフィンモノマー、または3.0mol%以上の環状オレフィンモノマー、または5mol%以上の環状オレフィンモノマー、または10mol%以上の環状オレフィンモノマー、または15mol%以上の環状オレフィンモノマー、または20mol%以上の環状オレフィンモノマー、または30mol%以上の環状オレフィンモノマー、または40mol%以上の環状オレフィンモノマー、または50mol%以上の環状オレフィンモノマー、または60mol%以上の環状オレフィンモノマー、または70mol%以上の環状オレフィンモノマー、または80mol%以上の環状オレフィンモノマー、または90mol%以上の環状オレフィンモノマー、または100mol%の環状オレフィンを含み得る。 In preferred embodiments, the polymer obtained by the methods described herein may contain 0.1 mol% or more of cyclic olefin monomer, or 0.2 mol% or more of cyclic olefin monomer, or 0.5 mol% or more of cyclic olefin monomer, or 1.0 mol% or more of cyclic olefin monomer, or 2.0 mol% or more of cyclic olefin monomer, or 3.0 mol% or more of cyclic olefin monomer, or 5 mol% or more of cyclic olefin monomer, or 10 mol% or more of cyclic olefin monomer, or 15 mol% or more of cyclic olefin monomer, or 20 mol% or more of cyclic olefin monomer, or 30 mol% or more of cyclic olefin monomer, or 40 mol% or more of cyclic olefin monomer, or 50 mol% or more of cyclic olefin monomer, or 60 mol% or more of cyclic olefin monomer, or 70 mol% or more of cyclic olefin monomer, or 80 mol% or more of cyclic olefin monomer, or 90 mol% or more of cyclic olefin monomer, or 100 mol% of cyclic olefin.
分子量(重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、z平均分子量(Mz))および分子量分布(PDI=MWD=Mw/Mn)(ポリマーの多分散性(PDI)とも称される)は、下記する線状ポリスチレン標準に対するゲル透過クロマトグラフィーにより測定される。 Molecular weight (weight average molecular weight (Mw), number average molecular weight (Mn), z-average molecular weight (Mz)) and molecular weight distribution (PDI = MWD = Mw/Mn) (also called the polydispersity (PDI) of the polymer) are measured by gel permeation chromatography against linear polystyrene standards as follows:
好ましい実施形態において、本明細書に記載のプロセスは、エチレンと環状オレフィンとを含むコポリマーを生成し、環状オレフィンは、C5~C20環状オレフィン、好ましくはシクロペンテンおよび/または2-ノルボルネンであり、該コポリマーは3,000g/モル以上、あるいは5,000g/mol以上、あるいは10,000g/mol以上、あるいは50,000g/mol以上、あるいは75,000g/mol以上、あるいは100,000g/mol以上、あるいは200,000g/mol以上のMnを有し、1.0~10の間、あるいは1.5~5.0の間、あるいは1.8~3.0の間のMw/Mnを有し、環状オレフィン含量は、0.05~99モル%、あるいは0.1~50モル%、あるいは0.2~40モル%、あるいは0.3~30mol%、あるいは0.5~20mol%であり得る。環状オレフィンは、1,2結合(二重結合を横切る)または1,3結合(転位による)、または両方の組み合わせによって組み込まれ得る。 In a preferred embodiment, the processes described herein produce copolymers comprising ethylene and a cyclic olefin, where the cyclic olefin is a C5 to C20 cyclic olefin, preferably cyclopentene and/or 2-norbornene, the copolymer having a Mn of 3,000 g/mol or more, alternatively 5,000 g/mol or more, alternatively 10,000 g/mol or more, alternatively 50,000 g/mol or more, alternatively 75,000 g/mol or more, alternatively 100,000 g/mol or more, alternatively 200,000 g/mol or more, and having a Mw/Mn between 1.0 to 10, alternatively between 1.5 to 5.0, alternatively between 1.8 to 3.0, and the cyclic olefin content may be from 0.05 to 99 mol%, alternatively 0.1 to 50 mol%, alternatively 0.2 to 40 mol%, alternatively 0.3 to 30 mol%, alternatively 0.5 to 20 mol%. The cyclic olefins may be incorporated through 1,2 bonds (across a double bond) or 1,3 bonds (by rearrangement), or a combination of both.
好ましい実施形態において、本明細書に記載のプロセスは、エチレン、環状オレフィン、および1つまたは複数の追加のC3~C12アルファオレフィンを含むコポリマーを生成し、環状オレフィンは、C5~C20環状オレフィン、好ましくはシクロペンテンおよび/または2-ノルボルネンであり、コポリマーは、3,000g/モル以上、あるいは5,000g/モル以上、あるいは10,000g/モル以上、あるいは50,000g/モル以上、あるいは75,000g/モル以上、あるいは100,000g/モル以上、あるいは200,000g/モル以上のMnを有し、1.0~10の間、あるいは1.5~5.0の間、あるいは1.8~3.0の間のMw/Mnを有し、環状オレフィン含有量は、0.05~99モル%、あるいは0.1~50モル%まで、あるいは0.2~40モル%、あるいは0.3~30モル%、あるいは0.5~20モル%であり得る。環状オレフィンは、1,2結合(二重骨を横切る)または1,3結合(転位による)、または両方の組み合わせによって組み込まれ得る。 In a preferred embodiment, the processes described herein produce copolymers comprising ethylene, a cyclic olefin, and one or more additional C3 - C12 alpha olefins, where the cyclic olefin is a C5 - C20 cyclic olefin, preferably cyclopentene and/or 2-norbornene, and the copolymer has a Mn of 3,000 g/mol or more, alternatively 5,000 g/mol or more, alternatively 10,000 g/mol or more, alternatively 50,000 g/mol or more, alternatively 75,000 g/mol or more, alternatively 100,000 g/mol or more, alternatively 200,000 g/mol or more, and has a Mw/Mn between 1.0 to 10, alternatively between 1.5 to 5.0, alternatively between 1.8 to 3.0, and the cyclic olefin content can be 0.05 to 99 mol%, alternatively 0.1 to up to 50 mol%, alternatively 0.2 to 40 mol%, alternatively 0.3 to 30 mol%, alternatively 0.5 to 20 mol%. The cyclic olefins may be incorporated through 1,2 bonds (across the double backbone) or 1,3 bonds (by rearrangement), or a combination of both.
いくつかの実施形態において、エチレンシクロペンテンコポリマーは、約2,000~2,000,000g/モル、あるいは約5,000~1,500,000g/モル、あるいは約10,000~1,000,000g/モル、あるいは約50,000~800,000、あるいは約100,000~500,000g/モルのMnを有する。 In some embodiments, the ethylene cyclopentene copolymer has an Mn of about 2,000 to 2,000,000 g/mol, alternatively about 5,000 to 1,500,000 g/mol, alternatively about 10,000 to 1,000,000 g/mol, alternatively about 50,000 to 800,000, alternatively about 100,000 to 500,000 g/mol.
いくつかの実施形態において、エチレンシクロペンテンコポリマーは、約5,000~4,000,000g/モル、あるいは約10,000~3,000,000g/モル、あるいは約20,000~2,000,000g/モル、あるいは約100,000~1,500,000g/モル、あるいは、約200,000~1,000,000g/モルMwを有する。 In some embodiments, the ethylene cyclopentene copolymer has a Mw of about 5,000 to 4,000,000 g/mol, alternatively about 10,000 to 3,000,000 g/mol, alternatively about 20,000 to 2,000,000 g/mol, alternatively about 100,000 to 1,500,000 g/mol, alternatively about 200,000 to 1,000,000 g/mol.
いくつかの実施形態において、エチレンシクロペンテンコポリマーは、約100,000~10,000,000g/モル、あるいは約200,000~8,000,000g/モル、あるいは約300,000~6,000,000g/モル、あるいは約400,000~3,000,000g/モル、あるいは、約500,000~2,000,000g/モルのMzを有する。 In some embodiments, the ethylene cyclopentene copolymer has an Mz of about 100,000 to 10,000,000 g/mol, alternatively about 200,000 to 8,000,000 g/mol, alternatively about 300,000 to 6,000,000 g/mol, alternatively about 400,000 to 3,000,000 g/mol, alternatively about 500,000 to 2,000,000 g/mol.
いくつかの実施形態において、エチレンシクロペンテンコポリマーは、約1.0~10、あるいは約1.5~5.0、あるいは約1.8および3.0、あるいは約2.0~4.0のMw/Mnを有する。 In some embodiments, the ethylene cyclopentene copolymer has a Mw/Mn of about 1.0 to 10, alternatively about 1.5 to 5.0, alternatively about 1.8 and 3.0, alternatively about 2.0 to 4.0.
いくつかの実施形態において、エチレンシクロペンテンコポリマーは、約0.05~99モル%、あるいは約0.1~50モル%、あるいは約0.2~40モル%、あるいは約0.3~30モル%、あるいは約0.5モル%~20mol%のシクロペンテン含有量を有する。いくつかの実施形態において、エチレンシクロペンテンコポリマーは、50モル%未満、あるいは45モル%未満、あるいは40モル%未満のシクロペンテン含量を有する。 In some embodiments, the ethylene cyclopentene copolymer has a cyclopentene content of about 0.05-99 mol%, alternatively about 0.1-50 mol%, alternatively about 0.2-40 mol%, alternatively about 0.3-30 mol%, alternatively about 0.5 mol%-20 mol%. In some embodiments, the ethylene cyclopentene copolymer has a cyclopentene content less than 50 mol%, alternatively less than 45 mol%, alternatively less than 40 mol%.
シクロペンテンモノマーは、1,2結合(二重骨を横切る)または1,3結合(転位による)、または両方の組み合わせによって組み込まれ得る。いくつかの実施形態において、エチレンシクロペンテンコポリマーは、主に1,2結合を有する。好ましくは、1,2結合は、エチレン主鎖に組み込まれた全シクロペンテンの90%以上、あるいは95%以上、あるいは98%以上、あるいは99%以上である。いくつかの実施形態において、エチレンシクロペンテンコポリマーは、5%以下、あるいは3%以下、あるいは2%以下、あるいは1%以下、あるいは0.5%以下の1,3結合を有する。いくつかの実施形態において、トライアド配列分布(ccc、eceおよびcce)は、12%以上、あるいは15%以上、あるいは20%以上、あるいは30%以上のcccのパーセンテージを有し、これはシクロペンテンユニットのクラスタリングを示す。いくつかの実施形態において、トライアド配列分布は、86%以下、あるいは84%以下、あるいは80%以下、あるいは70%以下、あるいは60%以下、あるいは50%以下のeceのパーセンテージを有し、孤立したシクロペンテンユニットを示す。 Cyclopentene monomers may be incorporated through 1,2 bonds (across the double backbone) or 1,3 bonds (by rearrangement), or a combination of both. In some embodiments, the ethylene cyclopentene copolymer has predominantly 1,2 bonds. Preferably, the 1,2 bonds are 90% or more, alternatively 95% or more, alternatively 98% or more, or alternatively 99% or more of the total cyclopentene incorporated into the ethylene backbone. In some embodiments, the ethylene cyclopentene copolymer has 5% or less, alternatively 3% or less, alternatively 2% or less, alternatively 1% or less, or alternatively 0.5% or less of 1,3 bonds. In some embodiments, the triad sequence distribution (ccc, ece, and cce) has a percentage of cccs of 12% or more, alternatively 15% or more, alternatively 20% or more, or alternatively 30% or more, indicating clustering of cyclopentene units. In some embodiments, the triad sequence distribution has an ECE percentage of 86% or less, alternatively 84% or less, alternatively 80% or less, alternatively 70% or less, alternatively 60% or less, or alternatively 50% or less, indicating isolated cyclopentene units.
本発明のいくつかの実施形態において、エチレンシクロペンテンコポリマーは、5モル%超のシクロペンテン含有量、90%以上の1,2-結合、12%以上のccc配列分布、および86%以下のece配列分布を有する。 In some embodiments of the present invention, the ethylene cyclopentene copolymer has a cyclopentene content of greater than 5 mole percent, 1,2-linkages of 90% or more, a ccc sequence distribution of 12% or more, and an ece sequence distribution of 86% or less.
本発明のいくつかの実施形態において、エチレンシクロペンテンコポリマーは、50モル%未満のシクロペンテン含有量、90%以上の1,2-結合、12%以上のccc配列分布、および86%以下のece配列分布を有する。 In some embodiments of the present invention, the ethylene cyclopentene copolymer has a cyclopentene content of less than 50 mole percent, 1,2-linkages of 90% or more, a ccc sequence distribution of 12% or more, and an ece sequence distribution of 86% or less.
好ましい実施形態において、エチレンシクロペンテンコポリマーは:
a.5,000g/モル超、あるいは10,000g/モル超、あるいは100,000g/モル超、あるいは150,000g/モル超のMn;
b.10,000g/モル超、あるいは20,000g/モル超、あるいは200,000g/モル超、あるいは300,000g/モル超のMw;
c.約1~10、あるいは約1.5~5.0、あるいは約1.8~3.0、あるいは約2.0~4.0のMw/Mn;
d.0.1モル%以上、上限50モル%以下、あるいは45モル%以下のシクロペンテン含有量;
e.ポリマーに組み込まれた全シクロペンテン単位の約90%以上でシクロペンテン1,2結合
を有する。
In a preferred embodiment, the ethylene cyclopentene copolymer is:
a. Mn greater than 5,000 g/mol, alternatively greater than 10,000 g/mol, alternatively greater than 100,000 g/mol, alternatively greater than 150,000 g/mol;
b. Mw greater than 10,000 g/mol, alternatively greater than 20,000 g/mol, alternatively greater than 200,000 g/mol, alternatively greater than 300,000 g/mol;
c. Mw/Mn from about 1 to 10, alternatively from about 1.5 to 5.0, alternatively from about 1.8 to 3.0, alternatively from about 2.0 to 4.0;
d. a cyclopentene content of 0.1 mol% or more and up to 50 mol% or less, alternatively 45 mol% or less;
e. At least about 90% of the total cyclopentene units incorporated into the polymer have cyclopentene 1,2 bonds.
いくつかの実施形態において、エチレンノルボルネンコポリマーは、約2,000~1,500,000g/モル、あるいは約5,000~1,000,000g/モル、あるいは約10,000~800,000g/モル、あるいは約20,000~500,000、あるいは約30,000~300,000g/モル。 In some embodiments, the ethylene norbornene copolymer has a molecular weight of about 2,000 to 1,500,000 g/mol, alternatively about 5,000 to 1,000,000 g/mol, alternatively about 10,000 to 800,000 g/mol, alternatively about 20,000 to 500,000, alternatively about 30,000 to 300,000 g/mol.
いくつかの実施形態において、エチレンノルボルネンコポリマーは、約5,000~3,000,000g/モル、あるいは約10,000~2,000,000g/モル、あるいは約20,000~1,000,000g/モル、あるいは約50,000~800,000g/モル、あるいは、約100,000~500,000g/モルのMwを有する。 In some embodiments, the ethylene norbornene copolymer has a Mw of about 5,000 to 3,000,000 g/mol, alternatively about 10,000 to 2,000,000 g/mol, alternatively about 20,000 to 1,000,000 g/mol, alternatively about 50,000 to 800,000 g/mol, alternatively about 100,000 to 500,000 g/mol.
いくつかの実施形態において、エチレンノルボルネンコポリマーは、約10,000~3,000,000g/モル、あるいは約20,000~2,000,000g/モル、あるいは約50,000~1,000,000g/モル、あるいは約100,000~800,000g/モル、あるいは約200,000~500,000g/モルのMzを有する。 In some embodiments, the ethylene norbornene copolymer has an Mz of about 10,000 to 3,000,000 g/mol, alternatively about 20,000 to 2,000,000 g/mol, alternatively about 50,000 to 1,000,000 g/mol, alternatively about 100,000 to 800,000 g/mol, alternatively about 200,000 to 500,000 g/mol.
いくつかの実施形態において、エチレンノルボルネンコポリマーは、約1.0~10、あるいは約1.2~5.0、あるいは約1.5~4.0、あるいは約2.0~3.0のMw/Mnを有する。 In some embodiments, the ethylene norbornene copolymer has a Mw/Mn of about 1.0 to 10, alternatively about 1.2 to 5.0, alternatively about 1.5 to 4.0, alternatively about 2.0 to 3.0.
いくつかの実施形態において、エチレンノルボルネンコポリマーは、約0.1~80モル%、あるいは約1~70モル%、あるいは約2~60モル%、あるいは約2~50モル%、あるいは約50モル%、あるいは約3~50モル%、あるいは約3~45モル%、あるいは約4~40モル%のノルボルネン含有量を有する。 In some embodiments, the ethylene norbornene copolymer has a norbornene content of about 0.1-80 mol%, alternatively about 1-70 mol%, alternatively about 2-60 mol%, alternatively about 2-50 mol%, alternatively about 50 mol%, alternatively about 3-50 mol%, alternatively about 3-45 mol%, alternatively about 4-40 mol%.
いくつかの実施形態において、エチレンノルボルネンコポリマーは、10モル%以上、あるいは20モル%以上、あるいは30モル%以上、あるいは40モル%以上、上限は90モル%以下、あるいは80mol%以下のノルボルネン含量を有する。 In some embodiments, the ethylene norbornene copolymer has a norbornene content of 10 mol% or more, alternatively 20 mol% or more, alternatively 30 mol% or more, alternatively 40 mol% or more, up to an upper limit of 90 mol% or less, alternatively 80 mol% or less.
いくつかの実施形態においてポリマー内のノルボルネン単位は、独立していても、交互になっていても、ブロックであってもよい。好ましくは、ノルボルネン単位は、10~80%が独立、10~80%が交互、1~50%がブロックであり、独立、交互、およびブロックの合計は100%である。別として、ノルボルネン単位は、20~80%が独立、20~80%が交互、1~45%がブロックであってもよい。 In some embodiments, the norbornene units in the polymer may be independent, alternating, or block. Preferably, the norbornene units are 10-80% independent, 10-80% alternating, and 1-50% block, with the sum of independent, alternating, and block being 100%. Alternatively, the norbornene units may be 20-80% independent, 20-80% alternating, and 1-45% block.
本発明のいくつかの実施形態において、エチレンノルボルネンコポリマーは、20モル%以上、あるいは40モル%以上、あるいは45モル%以上、あるいは50モル%以上、あるいは60モル%以上、あるいは70モル%以上ノルボルネン含有量を有する。 In some embodiments of the present invention, the ethylene norbornene copolymer has a norbornene content of 20 mol% or more, alternatively 40 mol% or more, alternatively 45 mol% or more, alternatively 50 mol% or more, alternatively 60 mol% or more, or alternatively 70 mol% or more.
いくつかの実施形態において、エチレンノルボルネンコポリマーは、約10モル%~90モル%、あるいは約15モル%~約80モル%、あるいは約20モル%~約70モル%、あるいは約20モル%~約60モル%のノルボルネン含量を有する。 In some embodiments, the ethylene norbornene copolymer has a norbornene content of about 10 mol% to about 90 mol%, alternatively about 15 mol% to about 80 mol%, alternatively about 20 mol% to about 70 mol%, alternatively about 20 mol% to about 60 mol%.
いくつかの実施形態において、エチレンノルボルネンコポリマーは、30℃以上、あるいは40℃以上、あるいは50℃以上、あるいは60℃以上、上限200℃以下のTg(℃)を有する。 In some embodiments, the ethylene norbornene copolymer has a Tg (°C) of 30°C or more, alternatively 40°C or more, alternatively 50°C or more, alternatively 60°C or more, up to and including 200°C.
好ましい実施形態において、エチレンノルボルネンコポリマーは:
a.50,000g/モル超、あるいは100,000g/モル超、あるいは150,000g/モル超、あるいは200,000g/モル超のMn;
b.100,000g/モル超、あるいは200,000g/モル超、あるいは300,000g/モル超、あるいは400,000g/モル超のMw;
c.約1.2~5.0、あるいは約1.5~4.0、あるいは約2.0~3.0のMw/Mn;
d.20モル%以上、上限が80モル%以下のノルボルネン含有量;
e.10~80%の独立、10~80%の交互、1~50%のブロックであるノルボルネン単位、独立、交互、およびブロックの合計は100%;
を有する。
In a preferred embodiment, the ethylene norbornene copolymer is:
a. Mn greater than 50,000 g/mol, alternatively greater than 100,000 g/mol, alternatively greater than 150,000 g/mol, alternatively greater than 200,000 g/mol;
b. Mw greater than 100,000 g/mol, alternatively greater than 200,000 g/mol, alternatively greater than 300,000 g/mol, alternatively greater than 400,000 g/mol;
c. Mw/Mn from about 1.2 to 5.0, alternatively from about 1.5 to 4.0, alternatively from about 2.0 to 3.0;
d. a norbornene content of 20 mol% or more and 80 mol% or less;
e. 10-80% independent, 10-80% alternating, and 1-50% blocked norbornene units, the total of independent, alternating, and blocked being 100%;
has.
好ましい実施形態において、本明細書に記載のプロセスは、プロピレンと環状オレフィンとを含むコポリマーを生成し、ここで環状オレフィンはC5~C20環状オレフィン、好ましくはシクロペンテンおよび/または2-ノルボルネンであり、コポリマーは3,000g/mol以上、あるいは5,000g/mol以上、あるいは10,000g/mol以上、あるいは50,000g/mol以上、あるいは75,000g/mol以上、あるいは100,000g/mol以上のMnを有し、1.0~10、あるいは1.5~5.0、あるいは1.8~3.0のMw/Mnを有し、0.05~99モル%、あるいは0.1~50モル%、あるいは0.2~40モル%、あるいは0.3~30モル%、あるいは0.5~20モル%の環状オレフィン含有量を有する。シクロペンテンは、1,2結合または1,3結合または両方の組み合わせによって組み込まれ得る。 In a preferred embodiment, the process described herein produces a copolymer comprising propylene and a cyclic olefin, where the cyclic olefin is a C5 to C20 cyclic olefin, preferably cyclopentene and/or 2-norbornene, the copolymer having a Mn of 3,000 g/mol or more, alternatively 5,000 g/mol or more, alternatively 10,000 g/mol or more, alternatively 50,000 g/mol or more, alternatively 75,000 g/mol or more, alternatively 100,000 g/mol or more, having a Mw/Mn of 1.0 to 10, alternatively 1.5 to 5.0, alternatively 1.8 to 3.0, and having a cyclic olefin content of 0.05 to 99 mol%, alternatively 0.1 to 50 mol%, alternatively 0.2 to 40 mol%, alternatively 0.3 to 30 mol%, alternatively 0.5 to 20 mol%. The cyclopentene may be incorporated through 1,2 or 1,3 bonds or a combination of both.
好ましい実施形態において、本明細書に記載の方法は、プロピレンと環状オレフィンとを含み、所望により1つまたは複数の追加のC4~C12アルファオレフィンをさらに含み、環状オレフィンは、C5~C20環状オレフィン、好ましくはシクロペンテンおよび/または2-ノルボルネンであり、コポリマーは、3,000g/モル以上、あるいは5,000g/モル以上、あるいは10,000g/モル以上、あるいは50,000g/モル以上、あるいは75,000g/モル以上のMnを有し、あるいは100,000g/モル以上、および1.0~10、あるいは1.5~5.0、あるいは1.8~3.0のMw/Mn、および0.05~99モル%、あるいは0.1~50モル%、あるいは0.2~40モル%、あるいは0.3~30モル%、あるいは0.5~20モル%の環状オレフィン含量を有する。シクロペンテンは、1,2結合または1,3結合または両方の組み合わせによって組み込まれ得る。 In a preferred embodiment, the methods described herein comprise propylene and a cyclic olefin, optionally further comprising one or more additional C4 to C12 alpha olefins, where the cyclic olefin is a C5 to C20 cyclic olefin, preferably cyclopentene and/or 2-norbornene, and the copolymer has a Mn of 3,000 g/mol or more, alternatively 5,000 g/mol or more, alternatively 10,000 g/mol or more, alternatively 50,000 g/mol or more, alternatively 75,000 g/mol or more, alternatively 100,000 g/mol or more, and a Mw/Mn of 1.0 to 10, alternatively 1.5 to 5.0, alternatively 1.8 to 3.0, and a cyclic olefin content of 0.05 to 99 mol%, alternatively 0.1 to 50 mol%, alternatively 0.2 to 40 mol%, alternatively 0.3 to 30 mol%, alternatively 0.5 to 20 mol%. The cyclopentene may be incorporated through 1,2 bonds or 1,3 bonds or a combination of both.
いくつかの実施形態において、プロピレンシクロペンテンコポリマーは、約1,000~1,000,000g/モル、あるいは約2,000~800,000g/モル、あるいは約3,000~500,000g/モル、あるいは約4,000~100,000、あるいは約5,000~50,000g/モルのMnを有する。 In some embodiments, the propylene cyclopentene copolymer has an Mn of about 1,000 to 1,000,000 g/mol, alternatively about 2,000 to 800,000 g/mol, alternatively about 3,000 to 500,000 g/mol, alternatively about 4,000 to 100,000, alternatively about 5,000 to 50,000 g/mol.
いくつかの実施形態において、プロピレンシクロペンテンコポリマーは、約2,000~2,000,000g/モル、あるいは約4,000~1,500,000g/モル、あるいは約5,000~2,000,000g/モル、あるいは約8,000~500,000g/モル、あるいは、約10,000~200,000g/モルのMwを有する。 In some embodiments, the propylene cyclopentene copolymer has a Mw of about 2,000 to 2,000,000 g/mol, alternatively about 4,000 to 1,500,000 g/mol, alternatively about 5,000 to 2,000,000 g/mol, alternatively about 8,000 to 500,000 g/mol, alternatively about 10,000 to 200,000 g/mol.
いくつかの実施形態において、プロピレンシクロペンテンコポリマーは、約5,000~4,000,000g/モル、あるいは約10,000~2,000,000g/モル、あるいは約20,000~1,000,000g/モル、あるいは約25,000~500,000g/モル、あるいは、約30,000~200,000g/モルのMzを有する。 In some embodiments, the propylene cyclopentene copolymer has an Mz of about 5,000 to 4,000,000 g/mol, alternatively about 10,000 to 2,000,000 g/mol, alternatively about 20,000 to 1,000,000 g/mol, alternatively about 25,000 to 500,000 g/mol, alternatively about 30,000 to 200,000 g/mol.
いくつかの実施形態において、プロピレンシクロペンテンコポリマーは、約1.0~10、あるいは約1.5~5.0、あるいは約1.8~3.0、あるいは約2.0~4.0のMw/Mnを有する。 In some embodiments, the propylene cyclopentene copolymer has a Mw/Mn of about 1.0 to 10, alternatively about 1.5 to 5.0, alternatively about 1.8 to 3.0, alternatively about 2.0 to 4.0.
いくつかの実施形態において、プロピレンシクロペンテンコポリマーは、約0.05~99モル%、あるいは約0.1~50モル%、あるいは約0.2~40モル%、あるいは約0.3~30モル%、あるいは約0.5~20モル%、あるいは約1.0モル%~約10モル%のシクロペンテン含量を有する。シクロペンテンモノマーは、1,2結合(二重結合を横切る)または1,3結合(転位による)、または両方の組み合わせによって組み込まれ得る。いくつかの実施形態において、プロピレンシクロペンテンコポリマーは、主に1,2結合を有する。好ましくは、1,2結合は、プロピレン主鎖に組み込まれた全シクロペンテンの90%以上、あるいは95%以上、あるいは98%以上、あるいは99%以上である。いくつかの実施形態において、プロピレンシクロペンテンコポリマーは、5%以下、あるいは3%以下、あるいは2%以下、あるいは1%以下、あるいは0.5%以下の1,3結合を有する。 In some embodiments, the propylene cyclopentene copolymer has a cyclopentene content of about 0.05-99 mol%, alternatively about 0.1-50 mol%, alternatively about 0.2-40 mol%, alternatively about 0.3-30 mol%, alternatively about 0.5-20 mol%, alternatively about 1.0 mol% to about 10 mol%. The cyclopentene monomers may be incorporated through 1,2 bonds (across the double bond) or 1,3 bonds (by rearrangement), or a combination of both. In some embodiments, the propylene cyclopentene copolymer has predominantly 1,2 bonds. Preferably, the 1,2 bonds are 90% or more, alternatively 95% or more, alternatively 98% or more, alternatively 99% or more of the total cyclopentene incorporated into the propylene backbone. In some embodiments, the propylene cyclopentene copolymer has 5% or less, alternatively 3% or less, alternatively 2% or less, alternatively 1% or less, alternatively 0.5% or less of 1,3 bonds.
好ましい実施形態において、プロピレンシクロペンテンコポリマーは:
a.3,000g/モル超、あるいは5,000g/モル超、あるいは10,000g/モル超のMn;
b.6,000g/モル超、あるいは10,000g/モル超、あるいは20,000g/モル超のMw;
c.約1~10、あるいは約1.5~5.0、あるいは約1.8~3.0、あるいは約2.0~4.0のMw/Mn;
d.0.1モル%以上、上限50モル%以下、あるいは45モル%以下のシクロペンテン含有量;
e.ポリマーに組み込まれた全シクロペンテン単位の約90%以上がシクロペンテン1,2結合;
を有する。
In a preferred embodiment, the propylene cyclopentene copolymer is:
a. Mn greater than 3,000 g/mol, alternatively greater than 5,000 g/mol, alternatively greater than 10,000 g/mol;
b. Mw greater than 6,000 g/mol, alternatively greater than 10,000 g/mol, alternatively greater than 20,000 g/mol;
c. Mw/Mn from about 1 to 10, alternatively from about 1.5 to 5.0, alternatively from about 1.8 to 3.0, alternatively from about 2.0 to 4.0;
d. a cyclopentene content of 0.1 mol% or more and up to 50 mol% or less, alternatively 45 mol% or less;
e. greater than about 90% of the total cyclopentene units incorporated into the polymer are cyclopentene 1,2 bonds;
has.
いくつかの実施形態において、プロピレンノルボルネンコポリマーは、約1,000~1,000,000g/モル、あるいは約2,000~800,000g/モル、あるいは約3,000~500,000g/モル、あるいは約4,000~200,000、あるいは約5,000~100,000g/モルのMnを有する。 In some embodiments, the propylene norbornene copolymer has an Mn of about 1,000 to 1,000,000 g/mol, alternatively about 2,000 to 800,000 g/mol, alternatively about 3,000 to 500,000 g/mol, alternatively about 4,000 to 200,000, alternatively about 5,000 to 100,000 g/mol.
いくつかの実施形態において、プロピレンノルボルネンコポリマーは、約2,000~2,000,000g/モル、あるいは約4,000~1,500,000g/モル、あるいは約5,000~1,000,000g/モル、あるいは約8,000~500,000g/モル、あるいは、約10,000~300,000g/モルのMwを有する。 In some embodiments, the propylene norbornene copolymer has a Mw of about 2,000 to 2,000,000 g/mol, alternatively about 4,000 to 1,500,000 g/mol, alternatively about 5,000 to 1,000,000 g/mol, alternatively about 8,000 to 500,000 g/mol, alternatively about 10,000 to 300,000 g/mol.
いくつかの実施形態において、プロピレンノルボルネンコポリマーは、約4,000~3,000,000g/モル、あるいは約5,000~2,000,000g/モル、あるいは約6,000~1,500,000g/モル、あるいは約10,000~800,000g/モル、あるいは、約10,000~500,000g/モルのMzを有する。 In some embodiments, the propylene norbornene copolymer has an Mz of about 4,000 to 3,000,000 g/mol, alternatively about 5,000 to 2,000,000 g/mol, alternatively about 6,000 to 1,500,000 g/mol, alternatively about 10,000 to 800,000 g/mol, alternatively about 10,000 to 500,000 g/mol.
いくつかの実施形態において、プロピレンノルボルネンコポリマーは、約1.0~10、あるいは約1.2~5.0、あるいは約1.5および4.0、あるいは約2.0~3.0のMw/Mnを有する。 In some embodiments, the propylene norbornene copolymer has a Mw/Mn of about 1.0 to 10, alternatively about 1.2 to 5.0, alternatively about 1.5 and 4.0, alternatively about 2.0 to 3.0.
いくつかの実施形態において、プロピレンノルボルネンコポリマーは、約0.1~60モル%、あるいは約1~50モル%、あるいは約2~40モル%、あるいは約3~35モル%、あるいは約4~30モル%のノルボルネン含量を有する。 In some embodiments, the propylene norbornene copolymer has a norbornene content of about 0.1-60 mol%, alternatively about 1-50 mol%, alternatively about 2-40 mol%, alternatively about 3-35 mol%, alternatively about 4-30 mol%.
いくつかの実施形態において、プロピレンノルボルネンコポリマーは、約90~約130℃のTm(℃)を有する。他の実施形態において、プロピレンノルボルネンコポリマーは非晶質であり、ポリマー結晶化度を示さない。 In some embodiments, the propylene norbornene copolymer has a Tm (°C) of about 90 to about 130°C. In other embodiments, the propylene norbornene copolymer is amorphous and does not exhibit polymer crystallinity.
好ましい実施形態において、プロピレンノルボルネンコポリマーは、
a.3,000g/モル超、あるいは5,000g/モル超、あるいは10,000g/モル超のMn;
b.6,000g/モル超、あるいは10,000g/モル超、あるいは20,000g/モル超のMw;
c.約1.2~5.0、あるいは約1.5~4.0、あるいは約2.0~3.0のMw/Mn;
d.1モル%以上、上限50モル%以下のノルボルネン含有量
を有する。
In a preferred embodiment, the propylene norbornene copolymer is
a. Mn greater than 3,000 g/mol, alternatively greater than 5,000 g/mol, alternatively greater than 10,000 g/mol;
b. Mw greater than 6,000 g/mol, alternatively greater than 10,000 g/mol, alternatively greater than 20,000 g/mol;
c. Mw/Mn from about 1.2 to 5.0, alternatively from about 1.5 to 4.0, alternatively from about 2.0 to 3.0;
d. The norbornene content is 1 mol % or more and 50 mol % or less.
いくつかの実施形態において、生成されるポリマーは、約100~5,000g/モル、あるいは約200~2,000g/モル、あるいは約250~1,200g/モル、あるいは約300~1,000g/モルのMnを有するシクロペンテン(ポリシクロペンテン)のホモポリマーである。 In some embodiments, the polymer produced is a homopolymer of cyclopentene (polycyclopentene) having an Mn of about 100-5,000 g/mol, alternatively about 200-2,000 g/mol, alternatively about 250-1,200 g/mol, alternatively about 300-1,000 g/mol.
いくつかの実施形態において、生成されるポリマーは、約200~10,000g/モル、あるいは約300~5,000g/モル、あるいは約350~2,000g/モル、あるいは約300~1,000g/モルのMwを有するシクロペンテンのホモポリマーである。 In some embodiments, the polymer produced is a homopolymer of cyclopentene having a Mw of about 200-10,000 g/mol, alternatively about 300-5,000 g/mol, alternatively about 350-2,000 g/mol, alternatively about 300-1,000 g/mol.
いくつかの実施形態において、生成されるポリマーは、約400~20,000g/モル、あるいは約500~10,000g/モル、あるいは約600~5,000g/モル、あるいは約700~1,000g/モツのMzを有するシクロペンテンのホモポリマーである。 In some embodiments, the polymer produced is a homopolymer of cyclopentene having an Mz of about 400-20,000 g/mol, alternatively about 500-10,000 g/mol, alternatively about 600-5,000 g/mol, alternatively about 700-1,000 g/mol.
いくつかの実施形態において、ポリシクロペンテンのMnは、1000g/モル未満、あるいは800g/モル未満、あるいは600g/モル未満、あるいは500g/モル未満であり、Mnは200g/モル以上、あるいは250g/モル以上、あるいは300g/モル以上である。 In some embodiments, the Mn of the polycyclopentene is less than 1000 g/mol, alternatively less than 800 g/mol, alternatively less than 600 g/mol, alternatively less than 500 g/mol, and the Mn is 200 g/mol or more, alternatively 250 g/mol or more, alternatively 300 g/mol or more.
好ましい実施形態において、本明細書で生成されるポリマーは、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)によって決定される単峰性または多峰性分子量分布を有する。「単峰性」とは、GPCクロマトグラフが1つのピークまたは変曲点を有することを意味する。「多峰性」とは、GPCクロマトグラフが少なくとも2つのピークまたは変曲点を有することを意味する。変曲点は、曲線の2次導関数の符号が変化するポイントである(例えば、負から正へ、または負から正へ)。 In preferred embodiments, the polymers produced herein have a unimodal or multimodal molecular weight distribution as determined by gel permeation chromatography (GPC). "Unimodal" means that the GPC chromatograph has one peak or inflection point. "Multimodal" means that the GPC chromatograph has at least two peaks or inflection points. An inflection point is a point where the sign of the second derivative of the curve changes (e.g., from negative to positive or from negative to positive).
ブレンド
別の実施形態において、本明細書で生成されるポリマー組成物は、フィルム、成形部品、または他の物品に形成される前に、1つまたは複数の追加のポリマーと組み合わされる。他の有用なポリマーは、ポリエチレン、ポリプロピレン、プロピレンとエチレンのランダムコポリマー、および/またはブテン、および/またはヘキセン、ポリブテン、エチレン酢酸ビニル、LDPE、LLDPE、HDPE、エチレン酢酸ビニル、エチレンメチルアクリレート、アクリル酸のコポリマー、ポリメチルメタクリレートまたは高圧フリーラジカルプロセスによって重合可能なその他のポリマー、ポリ塩化ビニル、ポリブテン-1、アイソタクチックポリブテン、ABS樹脂、エチレンプロピレンゴム(EPR)、加硫EPR、EPDM、ブロックコポリマー、スチレン系ブロックコポリマー、ポリアミド、ポリカーボネート、PET樹脂、架橋ポリエチレン、エチレンとビニルアルコールのコポリマー(EVOH)、ポリスチレンなどの芳香族モノマーのポリマー、ポリ-1エステル、ポリアセタール、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレングリコール、および/またはポリイソブチレンを含む。
Blends In another embodiment, the polymer compositions produced herein are combined with one or more additional polymers before being formed into a film, molded part, or other article. Other useful polymers include polyethylene, polypropylene, random copolymers of propylene and ethylene, and/or butene, and/or hexene, polybutene, ethylene vinyl acetate, LDPE, LLDPE, HDPE, ethylene vinyl acetate, ethylene methyl acrylate, copolymers of acrylic acid, polymethyl methacrylate or other polymers polymerizable by high pressure free radical processes, polyvinyl chloride, polybutene-1, isotactic polybutene, ABS resins, ethylene propylene rubber (EPR), vulcanized EPR, EPDM, block copolymers, styrenic block copolymers, polyamides, polycarbonates, PET resins, crosslinked polyethylene, copolymers of ethylene and vinyl alcohol (EVOH), polymers of aromatic monomers such as polystyrene, poly-1 esters, polyacetals, polyvinylidene fluoride, polyethylene glycol, and/or polyisobutylene.
好ましい実施形態において、本明細書で製造されるポリマーは、ブレンド中のポリマーの重量に基づいて、10~99重量%、好ましくは20~95重量%、さらにより好ましくは少なくとも30~90重量%、さらにより好ましくは少なくとも40~90重量%、さらにより好ましくは少なくとも50~90重量%、さらにより好ましくは少なくとも60~90重量%、さらにより好ましくは少なくとも70~90重量%で、上記ブレンド中に存在する。 In a preferred embodiment, the polymer produced herein is present in said blend at 10-99% by weight, preferably 20-95% by weight, even more preferably at least 30-90% by weight, even more preferably at least 40-90% by weight, even more preferably at least 50-90% by weight, even more preferably at least 60-90% by weight, even more preferably at least 70-90% by weight, based on the weight of the polymer in the blend.
上述のブレンドは、本発明のポリマーと、1つ以上のポリマー(上述の)と混合することによって、反応器を直列に接続して反応器ブレンドを作製することによって、または同じ反応器内で2つ以上の触媒を使用して複数のポリマー種を生成することによって製造することができる。ポリマーは、押出機に入れる前に一緒に混合することができ、または押出機で混合することができる。あるいは、上記のブレンドは、本発明のポリマーを1つ以上のポリマー(上記の)と混合し、反応器を並列または直列に接続して反応器ブレンドを作ることによって製造することができる。 The above blends can be made by mixing the polymer of the present invention with one or more polymers (as described above), by connecting reactors in series to make a reactor blend, or by using two or more catalysts to produce multiple polymer species in the same reactor. The polymers can be mixed together prior to entering the extruder or can be mixed in the extruder. Alternatively, the above blends can be made by mixing the polymer of the present invention with one or more polymers (as described above) and connecting reactors in parallel or series to make a reactor blend.
ブレンドは、個々の成分を乾式ブレンドし、続いてミキサーで溶融混合することによるか、または成分を、例えばBanburyミキサー、Haakeミキサー、Brabender密閉式ミキサー、または単軸または二軸スクリュー押出機などのミキサー(これは、フィルム押出機のホッパーで樹脂の粉末またはペレットをブレンドすることを含み得る、重合プロセスのすぐ下流で使用される配合押出機およびサイドアーム押出機を含み得る。)で直接一緒に混合することによるなど、従来の装置および方法を使用して形成することができる。さらに、必要に応じて、添加剤を、ブレンド、ブレンドの1つまたは複数の成分、および/またはブレンドから形成された製品(フィルムなど)に含めることができる。かかる添加剤は当該技術分野でよく知られており、例えば以下のものを含むことができる。酸化防止剤(例えば、BASFから入手可能なIRGANOXTM1010またはIRGANOXTM1076などのヒンダードフェノール);ホスファイト(例えば、BASFから入手可能なIRGAFOSTM168);粘着防止添加剤;ポリブテン、テルペン樹脂、脂肪族および芳香族炭化水素樹脂、アルカリ金属およびステアリン酸グリセロール、ならびに水素化ロジンなどの粘着付与剤;紫外線安定剤;熱安定剤;ブロッキング防止剤;離型剤;帯電防止剤;顔料;着色剤;染料;ワックス;シリカ;フィラー;タルクなど。 The blends can be formed using conventional equipment and methods, such as by dry blending the individual components followed by melt mixing in a mixer, or by mixing the components together directly in a mixer, such as, for example, a Banbury mixer, a Haake mixer, a Brabender internal mixer, or a single or twin screw extruder, which may include compounding extruders and side arm extruders used immediately downstream of the polymerization process, which may include blending resin powders or pellets in the hopper of a film extruder. Additionally, additives can be included in the blend, one or more components of the blend, and/or in the product (such as a film) formed from the blend, as desired. Such additives are well known in the art and may include, for example, the following: antioxidants (e.g., hindered phenols such as IRGANOX ™ 1010 or IRGANOX ™ 1076 available from BASF); phosphites (e.g., IRGAFOS™ 168 available from BASF); antiblocking additives; tackifiers such as polybutenes, terpene resins, aliphatic and aromatic hydrocarbon resins, alkali metal and glycerol stearates, and hydrogenated rosin; ultraviolet light stabilizers; heat stabilizers; antiblocking agents; release agents; antistatic agents; pigments; colorants; dyes; waxes; silicas; fillers; talc, and the like.
フィルム
具体的には、前述のポリマーまたはそのブレンドなどの前述のポリマーのいずれも、種々のエンドユーズ用途に使用することができる。そのような用途には、例えば、単層または多層のインフレーション、押出、および/または収縮フィルムが含まれる。これらのフィルムは、インフレーションバブルフィルム加工技術などの任意の数の周知の押出または共押出技術によって形成することができ、この場合、組成物を環状ダイを通して溶融状態で押出し、次いで膨張させて一軸または二軸配向溶融物は、冷却される前に管状のインフレーションフィルムを形成する。次に、軸方向にスリットを入れて展開し、平らなフィルムを形成する。フィルムは、続いて、未延伸、一軸延伸、または同程度または異なる程度の二軸延伸することができる。フィルムの1つまたは複数の層は、横方向および/または縦方向に、同じかまたは異なる程度に配向することができる。一軸配向は、典型的な冷間延伸法または熱間延伸法を使用して得ることができる。二軸配向は、テンターフレーム装置またはダブルバブルプロセスを使用して行うことができ、個々の層を一緒にする前または後に行うことができる。例えば、ポリエチレン層を配向ポリプロピレン層上に押出コーティングまたは積層することができ、またはポリエチレンとポリプロピレンを一緒にフィルムに共押出し、次いで配向することができる。同様に、延伸ポリプロピレンを延伸ポリエチレンに積層するか、または延伸ポリエチレンをポリプロピレン上にコーティングし、任意に組み合わせをさらに延伸することができる。典型的には、フィルムは機械方向(MD)に最大15、好ましくは5~7の比率で配向され、横方向(TD)に最大15、好ましくは7~9の比率で配向される。別の実施形態において、フィルムはMD方向とTD方向の両方に同程度に配向される。
Films , specifically any of the aforementioned polymers, such as the aforementioned polymers or blends thereof, can be used in a variety of end-use applications. Such applications include, for example, monolayer or multilayer blown, extruded, and/or shrink films. These films can be formed by any number of well-known extrusion or coextrusion techniques, such as blown bubble film processing techniques, in which the composition is extruded in a molten state through an annular die and then expanded to form a tubular blown film before being cooled. It is then axially slit and unfolded to form a flat film. The film can subsequently be unstretched, uniaxially stretched, or biaxially stretched to the same or different extents. One or more layers of the film can be oriented to the same or different extents in the transverse and/or longitudinal directions. The uniaxial orientation can be obtained using typical cold or hot stretching methods. The biaxial orientation can be achieved using a tenter frame apparatus or a double bubble process, and can be achieved before or after the individual layers are brought together. For example, a polyethylene layer can be extrusion coated or laminated onto an oriented polypropylene layer, or polyethylene and polypropylene can be coextruded together into a film and then oriented. Similarly, oriented polypropylene can be laminated to oriented polyethylene, or oriented polyethylene can be coated onto polypropylene, and optionally the combination can be further oriented. Typically, the film is oriented in the machine direction (MD) by a ratio of up to 15, preferably 5-7, and in the transverse direction (TD) by a ratio of up to 15, preferably 7-9. In another embodiment, the film is oriented to the same extent in both the MD and TD directions.
フィルムの厚さは、用途によって異なる。しかしながら、通常は、厚さ1~50μmのフィルムが適している。包装用フィルムの厚さは通常10~50μmである。シーリング層の厚さは、典型的には0.2~50μmである。フィルムの内表面と外表面の両方にシール層があってもよく、シール層が内表面または外表面のみに存在してもよい。 The thickness of the film will vary depending on the application. However, typically a film thickness of 1-50 μm is suitable. Packaging films are usually 10-50 μm thick. The sealing layer is typically 0.2-50 μm thick. There may be a sealing layer on both the inner and outer surfaces of the film, or the sealing layer may be present only on the inner or outer surface.
別の実施形態において、コロナ処理、電子ビーム照射、ガンマ線照射、火炎処理、またはマイクロ波によって、1つまたは複数の層を改変することができる。好ましい実施形態において、表面層の一方または両方がコロナ処理によって改変される。 In another embodiment, one or more layers can be modified by corona treatment, electron beam irradiation, gamma irradiation, flame treatment, or microwave. In a preferred embodiment, one or both of the surface layers are modified by corona treatment.
任意の添加剤と組み合わせた前述のポリマーおよび組成物のいずれも(例えば、米国特許出願公開第2016/0060430号、段落[0082]~[0093]を参照)、種々のエンドユーズ用途に使用することができる。かかるエンドユーズ用途は、当該技術分野で知られている方法によって生成することができる。エンドユーズ用途には、ポリマー製品および特定のエンドユーズ用途を持つ製品が含まれる。例示的なエンドユーズ用途は、フィルム、フィルムベースの製品、おむつバックシート、ハウスラップ、ワイヤーおよびケーブルコーティング組成物、成形技術、例えば射出またはブロー成形、押出コーティング、発泡、キャスティング、およびそれらの組み合わせによって形成された物品であり得る。エンドユーズ用途は、例えばバッグ、包装、パーソナルケアフィルム、パウチ、医療用製品、例えば医療用フィルムおよび静脈内(IV)バッグなどのフィルムから作られた製品も含む。 Any of the aforementioned polymers and compositions, in combination with any additives (see, for example, U.S. Patent Application Publication No. 2016/0060430, paragraphs [0082]-[0093]), can be used in a variety of end-use applications. Such end-use applications can be produced by methods known in the art. End-use applications include polymer products and products having specific end-use applications. Exemplary end-use applications can be films, film-based products, diaper backsheets, house wraps, wire and cable coating compositions, articles formed by molding techniques, such as injection or blow molding, extrusion coating, foaming, casting, and combinations thereof. End-use applications also include products made from films, such as bags, packaging, personal care films, pouches, medical products, such as medical films and intravenous (IV) bags.
潤滑剤と粘度調整剤
本発明はまた、本明細書に記載のエチレン-環状モノマーコポリマーと潤滑油とのブレンドを含む潤滑剤組成物を提供する。潤滑油中のエチレン環状単量体共重合体の濃度は5重量%以下である。分岐エチレンコポリマーの潤滑油中の剪断安定指数(30サイクル)は、約10%~約60%であり、100℃での動粘度は約5cSt~約20cStである。せん断安定性指数(SSI)は、Kurt Orbahnディーゼル噴射装置を使用して30サイクルでASTMD6278に従って決定される。動粘度(KV)は、ASTMD445に従って測定される。
Lubricants and Viscosity Modifiers The present invention also provides a lubricant composition comprising a blend of the ethylene-cyclic monomer copolymer described herein and a lubricating oil. The concentration of the ethylene cyclic monomer copolymer in the lubricating oil is 5% by weight or less. The branched ethylene copolymer has a shear stability index (30 cycles) in the lubricating oil of about 10% to about 60% and a kinematic viscosity at 100° C. of about 5 cSt to about 20 cSt. The shear stability index (SSI) is determined according to ASTM D6278 at 30 cycles using a Kurt Orbahn diesel injector. The kinematic viscosity (KV) is measured according to ASTM D445.
本発明は、下記に関する。
1. 環状オレフィンモノマーおよびC2~C20アルファオレフィンから選択される任意のコモノマーを、活性化剤および式(I):
[式中:
Mは、3、4、5、または6族の遷移金属またはランタニドであり;
EおよびE’は、それぞれ独立して、O、SまたはNR9であり、ここに、R9は、独立して、水素、C1~C40ヒドロカルビル、C1~C40置換ヒドロカルビルまたはヘテロ原子含有基であり;
Qは、金属Mと配位結合を形成する、14、15、または16族の原子であり、
A1QA1’は、3原子架橋により、A2とA2’を連結する、4~40個の非水素原子を含むヘテロサイクリックルイス塩基の一部であり、ここに、Qは、3原子架橋の中心原子であり、A1およびA1’は、独立して、C、N、またはC(R22)であり、R22は、水素、C1~C20ヒドロカルビル、C1~C20置換ヒドロカルビルから選択され;
は、2原子架橋によりA1とE結合アリール基を連結する、2~40個の非水素原子を含む二価の基であり;
は、2原子架橋によりA1’とE’結合アリール基を連結する、2~40個の非水素原子を含む二価の基であり;
Lは、ルイス塩基であり;
Xは、アニオン配位子であり;
nは1、2または3であり;
mは0、1、または2であり;
n+mは4以下であり;
R1、R2、R3、R4、R1’、R2’、R3’、およびR4’は、それぞれ独立して、水素、C1~C40ヒドロカルビル、C1~C40置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子、またはヘテロ原子含有基であり;
R1とR2、R2とR3、R3とR4、R1’とR2’、R2’とR3’、R3’とR4’のうちの1つまたは複数は、結合して、それぞれが5、6、7、または8個の環原子を有する、1つまたは複数の、置換ヒドロカルビル環、非置換ヒドロカルビル環、置換ヘテロサイクリック環、または非置換ヘテロサイクリック環を形成してもよく、ここに、環上の置換は、結合して追加の環を形成してもよく;
任意の2つのL基は、結合して、二座ルイス塩基を形成してもよく;
X基は、L基に結合して、モノアニオン性二座基を形成してもよく;
任意の2つのX基は、結合して、ジアニオン配位子を形成してもよい。]
により表される触媒化合物を含む触媒系と接触させることを含む、重合方法。
2. 前記触媒化合物は、式(II):
[式中:
Mは、3、4、5、または6族の遷移金属またはランタニドであり;
EおよびE’は、それぞれ独立して、O、SまたはNR9であり、ここに、R9は、独立して、水素、C1~C40ヒドロカルビル、C1~C40置換ヒドロカルビルまたはヘテロ原子含有基であり;
Lは、それぞれ独立して、ルイス塩基であり;
nは1、2または3であり;
mは0、1、または2であり;
n+mは4以下であり;
R1、R2、R3、R4、R1’、R2’、R3’、およびR4’は、それぞれ独立して、水素、C1~C40ヒドロカルビル、C1~C40置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子、またはヘテロ原子含有基であり;
R1とR2、R2とR3、R3とR4、R1’とR2’、R2’とR3’、R3’とR4’の1つまたは複数は、結合して、それぞれが5、6、7、または8個の環原子を有する、1つまたは複数の、置換ヒドロカルビル環、非置換ヒドロカルビル環、置換ヘテロサイクリック環、または非置換ヘテロサイクリック環を形成してもよく、ここに、環上の置換は、結合して追加の環を形成してもよく;
任意の2つのL基は、結合して、二座ルイス塩基を形成してもよく;
X基は、L基に結合して、モノアニオン性二座基を形成してもよく;
任意の2つのX基は、結合して、ジアニオン配位子を形成してもよく;
R5、R6、R7、R8、R5’、R6’、R7’、R8’、R10、R11、およびR12は、それぞれ独立して、水素、C1~C40ヒドロカルビル、C1~C40置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子またはヘテロ原子含有基であり;
R5とR6、R6とR7、R7とR8、R5’とR6’、R6’とR7’、R7’とR8’、R10とR11、またはR11とR12の1つまたは複数は、結合して、それぞれが5、6、7、または8個の環原子を有する、1つまたは複数の、置換ヒドロカルビル環、非置換ヒドロカルビル環、置換ヘテロサイクリック環、または非置換ヘテロサイクリック環を形成してもよく、ここに、環上の置換は、結合して追加の環を形成してもよい。]
により表される、項1に記載の方法。
3. Mは、Hf、ZrまたはTiである、項1または2に記載の方法。
4.
EおよびE’は、それぞれOである、項1、2または3に記載の方法。
5. R1およびR1’は、それぞれ独立して、C4~C40第三級ヒドロカルビル基である、項1、2、3、または4に記載の方法。
6. R1およびR1’は、それぞれ独立して、C4~C40環式第三級ヒドロカルビル基である、項1、2、3、または4に記載の方法。
7. R1およびR1’は、それぞれ独立して、C4~C40多環式第三級ヒドロカルビル基である、項1、2、3、または4に記載の方法。
8. Xは、それぞれ独立して、1~20個の炭素原子を有する置換または非置換のヒドロカルビルラジカル、水素化物、アミド、アルコキシド、スルフィド、リン化物、ハロゲン化物、およびそれらの組み合わせ(2つのXは、縮合環または環系の一部を形成してもよい)である、項1~7のいずれか1項に記載の方法。
9. Lは、それぞれ独立して、エーテル、チオエーテル、アミン、ホスフィン、エチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメチルスルフィド、トリエチルアミン、ピリジン、アルケン、アルキン、アレン、およびカルベン、ならびにそれらの組み合わせ(所望により、2つ以上のLは、縮合環または環系の一部を形成してもよい)である、項1~8のいずれか1項に記載の方法。
10. MはZrまたはHfであり、Qは窒素であり、A1およびA1’の両方は炭素であり、EおよびE’の両方は酸素であり、R1およびR1’の両方はC4~C20環状第三級アルキルである、項1に記載の方法。
11. MはZrまたはHfであり、Qは窒素であり、A1およびA1’の両方は炭素であり、EおよびE’の両方は酸素であり、R1およびR1’の両方はアダマンタン-1-イルまたは置換アダマンタン-1-イルである、項1に記載の方法。
12. MはZrまたはHfであり、Qは窒素であり、A1およびA1’の両方は炭素であり、EおよびE’の両方は酸素であり、Xはメチルまたはクロロであり、nは2である、項1に記載の方法。
13. Qは窒素であり、A1およびA1’の両方は炭素であり、R1およびR1’の両方は水素であり、EおよびE’の両方はNR9であり、R9はC1~C40ヒドロカルビル、C1~C40置換ヒドロカルビル、またはヘテロ原子含有基から選択される、項1に記載の方法。
14. Qは炭素であり、A1およびA1’の両方は窒素であり、EおよびE’の両方は酸素である、項1に記載の方法。
15. Qは炭素であり、A1は窒素であり、A1’はC(R22)であり、EおよびE’の両方は酸素であり、R22は水素、C1~C20ヒドロカルビル、またはC1~C20置換ヒドロカルビルから選択される、項1に記載の方法。
16. ヘテロサイクリックルイス塩基は、下記式:
[式中、R23は、それぞれ独立して、水素、C1~C20アルキル、およびC1~C20置換アルキルから選択される。]
により表される基から選択される、項1に記載の方法。
17. MはZrまたはHfであり、EおよびE’の両方は酸素であり、R1およびR1’の両方はC4~C20環状第三級アルキルである、項2に記載の方法。
18. MはZrまたはHfであり、EおよびE’の両方は酸素であり、R1およびR1’の両方はアダマンタン-1-イルまたは置換アダマンタン-1-イルである、項2に記載の方法。
19. MはZrまたはHfであり、EおよびE’の両方は酸素であり、R1、R1’、R3およびR3’のそれぞれはアダマンタン-1-イルまたは置換アダマンタン-1-イルである、項2に記載の方法。
20. MはZrまたはHfであり、EおよびE’の両方は酸素であり、R1およびR1’の両方はC4~C20環状第三級アルキルであり、R7およびR7’の両方はC1~C20アルキルである、項2に記載の方法。
21. MはZrまたはHfであり、EおよびE’の両方はOであり、R1およびR1’の両方はC4~C20環状第三級アルキルであり、R7およびR7’の両方はC1~C20アルキルである、項2に記載の方法。
22. MはZrまたはHfであり、EおよびE’の両方はOであり、R1およびR1’の両方はC4~C20環状第三級アルキルであり、R7およびR7’の両方はC1~C3アルキルである、項2に記載の方法。
23. 触媒化合物は、下記式:
により表される基の1つまたは複数である、項1に記載の方法。
24. 触媒化合物は、下記式:
により表される基の1つまたは複数である、項1に記載の方法。
25. 活性化剤は、アルモキサンまたは非配位アニオンを含む、項1~24のいずれか1項に記載の方法。
26. 活性化剤は、非芳香族炭化水素溶媒に可溶である、項1~24のいずれか1項に記載の方法。
27. 触媒系は、芳香族溶媒を含まない、項1~24のいずれか1項に記載の方法。
28. 活性化剤は、式:
[式中、Zは(L-H)または還元可能なルイス酸であり、Lは中性ルイス塩基であり;Hは水素であり;(L-H)+はブレンステッド酸であり;Ad-は、電荷d-を有する非配位アニオンであり;dは1~3の整数である。]
により表される、項1~27のいずれか1項に記載の方法。
29. 活性化剤は、式:
[式中:
Eは、窒素またはリンであり;
dは、1、2、または3であり;kは、1、2、または3であり;nは、1、2、3、4、5、または6であり;n-k=dであり;
R1’、R2’、およびR3’は、独立して、1つまたは複数の、アルコキシ基、シリル基、ハロゲン原子、またはハロゲン含有基により置換されていてもよい、C1~C50ヒドロカルビル基であり;
ここに、R1’、R2’、およびR3’は、合わせて15個以上の炭素原子を含み;
Mtは、元素の周期表の第13族から選択された元素であり;
Qは、それぞれ独立して、水素化物、架橋または非架橋ジアルキルアミド、ハロゲン化物、アルコキシド、アリールオキシド、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ハロカルビル、置換ハロカルビル、またはハロ置換ヒドロカルビル基である。]
により表される、項1~27のいずれか1項に記載の方法。
30. 活性化剤は、式:
[式中、Ad-は、電荷d-を有する非配位アニオンであり;dは1~3の整数であり、(Z)d
+は、
の1つまたは複数により表される。]
により表される、項1~27のいずれか1項に記載の方法。
31. 活性化剤は:
N-メチル-4-ノナデシル-N-オクタデシルベンゼンアミニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
N-メチル-4-ノナデシル-N-オクタデシルベンゼンアミニウムテトラキス(パーフルオロナフタレン-2-イル)ボレート、
ジオクタデシルメチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
ジオクタデシルメチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロナフタレン-2-イル)ボレート、
N,N-ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
トリメチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロナフタレン-2-イル)ボレート、
トリエチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロナフタレン-2-イル)ボレート、
トリプロピルアンモニウムテトラキス(パーフルオロナフタレン-2-イル)ボレート、
トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロナフタレン-2-イル)ボレート、
トリ(t-ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロナフタレン-2-イル)ボレート、
N,N-ジメチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロナフタレン-2-イル)ボレート、
N,N-ジエチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロナフタレン-2-イル)ボレート、
N,N-ジメチル-(2,4,6-トリメチルアニリニウム)テトラキス(パーフルオロナフタレン-2-イル)ボレート、
トロピリウムテトラキス(パーフルオロナフタレン-2-イル)ボレート、
トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロナフタレン-2-イル)ボレート、
トリフェニルホスホニウムテトラキス(パーフルオロナフタレン-2-イル)ボレート、
トリエチルシリリウムテトラキス(パーフルオロナフタレン-2-イル)ボレート、
ベンゼン(ジアゾニウム)テトラキス(パーフルオロナフタレン-2-イル)ボレート、
トリメチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、
トリエチルアンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、
トリプロピルアンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、
トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、
トリ(t-ブチル)アンモニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、
N,N-ジメチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、
N,N-ジエチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、
N,N-ジメチル-(2,4,6-トリメチルアニリニウム)テトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、
トロピリウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、
トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、
トリフェニルホスホニウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、
トリエチルシリリウムテトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、
ベンゼン(ジアゾニウム)テトラキス(パーフルオロビフェニル)ボレート、
[4-t-ブチル-PhNMe2H][(C6F3(C6F5)2)4B]、
トリメチルアンモニウムテトラフェニルボレート、
トリエチルアンモニウムテトラフェニルボレート、
トリプロピルアンモニウムテトラフェニルボレート、
トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラフェニルボレート、
トリ(t-ブチル)アンモニウムテトラフェニルボレート、
N,N-ジメチルアニリニウムテトラフェニルボレート、
N,N-ジエチルアニリニウムテトラフェニルボレート、
N,N-ジメチル-(2,4,6-トリメチルアニリニウム)テトラフェニルボレート、
トロピリウムテトラフェニルボレート、
トリフェニルカルベニウムテトラフェニルボレート、
トリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、
トリエチルシリリウムテトラフェニルボレート、
ベンゼン(ジアゾニウム)テトラフェニルボレート、
トリメチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
トリエチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
トリプロピルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
トリ(sec-ブチル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
N,N-ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
N,N-ジエチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
N,N-ジメチル-(2,4,6-トリメチルアニリニウム)テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
トロピリウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
トリフェニルホスホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
トリエチルシリリウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
ベンゼン(ジアゾニウム)テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
トリメチルアンモニウムテトラキス-(2,3,4,6-テトラフルオロフェニル)ボレート、
トリエチルアンモニウムテトラキス-(2,3,4,6-テトラフルオロフェニル)ボレート、
トリプロピルアンモニウムテトラキス-(2,3,4,6-テトラフルオロフェニル)ボレート、
トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラキス-(2,3,4,6-テトラフルオロ-フェニル)ボレート、
ジメチル(t-ブチル)アンモニウムテトラキス-(2,3,4,6-テトラフルオロフェニル)ボレート、
N,N-ジメチルアニリニウムテトラキス-(2,3,4,6-テトラフルオロフェニル)ボレート、
N,N-ジエチルアニリニウムテトラキス-(2,3,4,6-テトラフルオロフェニル)ボレート、
N,N-ジメチル-(2,4,6-トリメチルアニリニウム)テトラキス-(2,3,4,6-テトラフルオロフェニル)ボレート、
トロピリウムテトラキス-(2,3,4,6-テトラフルオロフェニル)ボレート、
トリフェニルカルベニウムテトラキス-(2,3,4,6-テトラフルオロフェニル)ボレート、
トリフェニルホスホニウムテトラキス-(2,3,4,6-テトラフルオロフェニル)ボレート、
トリエチルシリリウムテトラキス-(2,3,4,6-テトラフルオロフェニル)ボレート、
ベンゼン(ジアゾニウム)テトラキス-(2,3,4,6-テトラフルオロフェニル)ボレート、
トリメチルアンモニウムテトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、
トリエチルアンモニウムテトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、
トリプロピルアンモニウムテトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、
トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、
トリ(t-ブチル)アンモニウムテトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、
N,N-ジメチルアニリニウムテトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、
N,N-ジエチルアニリニウムテトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、
N,N-ジメチル-(2,4,6-トリメチルアニリニウム)テトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、
トロピリウムテトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、
トリフェニルカルベニウムテトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、
トリフェニルホスホニウムテトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、
トリエチルシリリウムテトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、
ベンゼン(ジアゾニウム)テトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、
ジ-(i-プロピル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
ジシクロヘキシルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
トリ(o-トリル)ホスホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
トリ(2,6-ジメチルフェニル)ホスホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
トリフェニルカルベニウムテトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート、
1-(4-(トリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート)-2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)ピロリジニウム、
テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、
4-(トリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート)-2,3,5,6-テトラフルオロピリジン、および
トリフェニルカルベニウムテトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート)
の1つまたは複数の1つまたは複数である、項1~27のいずれか1項に記載の方法。
32. 溶液法である、項1~31のいずれか1項に記載の方法。
33. 約80℃~約300℃の温度、約0.35MPa~約10MPaの範囲の圧力、および300分以下の滞留時間で行われる、項1~32のいずれか1項に記載の方法。
34. 連続プロセスである、項1~33のいずれか1項に記載の方法。
35. ポリマーは、少なくとも0.1モル%の環状オレフィンを含む、項1~34のいずれか1項に記載の方法。
36. ポリマーは、少なくとも1モル%の環状オレフィンを含む、項1~34のいずれか1項に記載の方法。
37. ポリマーは、少なくとも10モル%の環状オレフィンを含む、項1~34のいずれか1項に記載の方法。
38. ポリマーは、少なくとも1モル%の環状オレフィンおよび少なくとも20モル%のエチレンを含む、項1~37のいずれか1項に記載の方法。
39. ポリマーは、少なくとも1モル%の環状オレフィンおよび少なくとも20モル%のプロピレンを含む、項1~37のいずれか1項に記載の方法。
40. 置換または非置換シクロペンテンおよび置換または非置換2-ノルボルネンから選択される1つまたは複数の環状オレフィンモノマーを含む、項1~40のいずれか1項に記載の方法により製造されるポリマー。
41. 置換または非置換シクロペンテンから選択される1つまたは複数の環状モノマーを含む、項1~40のいずれか1項に記載の方法により製造されるポリマー。
42. 置換または非置換の2-ノルボルネンから選択される1つまたは複数の環状モノマーを含む、項1~39のいずれか1項に記載の方法により製造されるポリマー。
43. ポリマーは、置換または非置換シクロペンテンのホモポリマーである、項1~33のいずれか1項に記載の方法。
44. ポリマーはシクロペンテンのホモポリマーである、項43に記載の方法。
45. ポリマーは、
a.5,000g/モル超、あるいは10,000g/モル超、あるいは100,000g/モル超、あるいは150,000g/モル超のMn;
b.10,000g/モル超、あるいは20,000g/モル超、あるいは200,000g/モル超、あるいは300,000g/モル超のMw;
c.約1~10、あるいは約1.5~5.0、あるいは約1.8~3.0、あるいは約2.0~4.0のMw/Mn;
d.0.1モル%以上、上限は50モル%以下、あるいは45モル%以下のシクロペンテン含有量;
e.ポリマーに組み込まれた全シクロペンテン単位の約90%以上でシクロペンテン1,2結合
を有する、エチレンシクロペンテンコポリマーである、項1~40のいずれか1項に記載の方法。
46. ポリマーは、
a.50,000g/モル超、あるいは100,000g/モル超、あるいは150,000g/モル超、あるいは200,000g/モル超のMn;
b.100,000g/モル超、あるいは200,000g/モル超、あるいは300,000g/モル超、あるいは400,000g/モル超のMw;
c.約1.2~5.0、あるいは約1.5~4.0、あるいは約2.0~3.0のMw/Mn;
d.20モル%以上、上限が80モル%以下のノルボルネン含有量;
e.10~80%の独立、10~80%の交互、1~50%のブロックであるノルボルネン単位を有し、独立、交互、およびブロックの合計が100%に等しい
エチレンノルボルネンコポリマーである、項1~40のいずれか1項に記載の方法。
47. ポリマーは、
a.3,000g/モル超、あるいは5,000g/モル超、あるいは10,000g/モル超のMn;
b.6,000g/モル超、あるいは10,000g/モル超、あるいは20,000g/モル超のMw;
c.約1~10、あるいは約1.5~5.0、あるいは約1.8~3.0、あるいは約2.0~4.0のMw/Mn;
d.0.1モル%以上、上限は50モル%以下、あるいは45モル%以下のシクロペンテン含有量;
e.ポリマーに組み込まれた全シクロペンテン単位の約90%以上でシクロペンテン1,2結合
を有する、プロピレンシクロペンテンコポリマーである、項1~40のいずれか1項に記載の方法。
48. ポリマーは、
a.3,000g/モル超、あるいは5,000g/モル超、あるいは10,000g/モル超のMn;
b.6,000g/モル超、あるいは10,000g/モル超、あるいは20,000g/モル超のMw;
c.約1.2~5.0、あるいは約1.5~4.0、あるいは約2.0~3.0のMw/Mn;
d.1モル%以上、上限が50モル%以下のノルボルネン含有量
を有する、プロピレンノルボルネンコポリマーである、項1~40のいずれか1項に記載の方法。
The present invention relates to the following:
1. A cyclic olefin monomer and an optional comonomer selected from a C2 - C20 alpha olefin are reacted with an activator and a copolymer having the formula (I):
[Wherein:
M is a Group 3, 4, 5, or 6 transition metal or lanthanide;
E and E' are each independently O, S, or NR 9 , where R 9 is independently hydrogen, C 1 -C 40 hydrocarbyl, C 1 -C 40 substituted hydrocarbyl, or a heteroatom-containing group;
Q is an atom of Group 14, 15, or 16 that forms a coordinate bond with the metal M;
A 1 QA 1′ is a portion of a heterocyclic Lewis base containing 4 to 40 non-hydrogen atoms connecting A 2 and A 2′ by a three atom bridge, where Q is the central atom of the three atom bridge, A 1 and A 1′ are independently C, N, or C(R 22 ), and R 22 is selected from hydrogen, C 1 -C 20 hydrocarbyl, C 1 -C 20 substituted hydrocarbyl;
is a divalent group containing 2 to 40 non-hydrogen atoms that connects A1 and the E-linked aryl group through a two atom bridge;
is a divalent group containing 2 to 40 non-hydrogen atoms that connects the A 1′ and E′ linked aryl groups through a two atom bridge;
L is a Lewis base;
X is an anionic ligand;
n is 1, 2 or 3;
m is 0, 1, or 2;
n+m is 4 or less;
R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 1' , R 2' , R 3' , and R 4' are each independently hydrogen, a C 1 -C 40 hydrocarbyl, a C 1 -C 40 substituted hydrocarbyl, a heteroatom, or a heteroatom-containing group;
one or more of R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , R 3 and R 4 , R 1′ and R 2′ , R 2′ and R 3′ , R 3′ and R 4′ may be joined to form one or more substituted hydrocarbyl rings, unsubstituted hydrocarbyl rings, substituted heterocyclic rings, or unsubstituted heterocyclic rings, each having 5, 6, 7, or 8 ring atoms, where substitutions on the rings may be joined to form additional rings;
Any two L groups may be combined to form a bidentate Lewis base;
The X group may be attached to the L group to form a monoanionic bidentate group;
Any two X groups may be combined to form a dianionic ligand.
A process for polymerization comprising contacting a catalyst compound represented by the formula:
2. The catalyst compound has the formula (II):
[Wherein:
M is a Group 3, 4, 5, or 6 transition metal or lanthanide;
E and E' are each independently O, S, or NR 9 , where R 9 is independently hydrogen, C 1 -C 40 hydrocarbyl, C 1 -C 40 substituted hydrocarbyl, or a heteroatom-containing group;
Each L is independently a Lewis base;
n is 1, 2 or 3;
m is 0, 1, or 2;
n+m is 4 or less;
R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 1' , R 2' , R 3' , and R 4' are each independently hydrogen, a C 1 -C 40 hydrocarbyl, a C 1 -C 40 substituted hydrocarbyl, a heteroatom, or a heteroatom-containing group;
one or more of R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , R 3 and R 4 , R 1′ and R 2′ , R 2′ and R 3′ , R 3′ and R 4′ may be joined to form one or more substituted hydrocarbyl rings, unsubstituted hydrocarbyl rings, substituted heterocyclic rings, or unsubstituted heterocyclic rings, each having 5, 6, 7, or 8 ring atoms, where substitutions on the rings may be joined to form additional rings;
Any two L groups may be combined to form a bidentate Lewis base;
The X group may be attached to the L group to form a monoanionic bidentate group;
Any two X groups may be combined to form a dianionic ligand;
R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 5' , R 6' , R 7' , R 8' , R 10 , R 11 , and R 12 are each independently hydrogen, a C 1 -C 40 hydrocarbyl, a C 1 -C 40 substituted hydrocarbyl, a heteroatom, or a heteroatom-containing group;
One or more of R5 and R6 , R6 and R7 , R7 and R8 , R5 ' and R6 ' , R6 ' and R7' , R7 ' and R8 ' , R10 and R11 , or R11 and R12 may be joined to form one or more substituted hydrocarbyl rings, unsubstituted hydrocarbyl rings, substituted heterocyclic rings, or unsubstituted heterocyclic rings, each having 5, 6, 7, or 8 ring atoms, where substitutions on the rings may be joined to form additional rings.
The method according to claim 1, wherein the compound is represented by the formula:
3. The method according to item 1 or 2, wherein M is Hf, Zr or Ti.
4.
4. The method according to item 1, 2 or 3, wherein E and E' are each O.
5. The method of paragraph 1, 2, 3, or 4, wherein R 1 and R 1' are each independently a C 4 -C 40 tertiary hydrocarbyl group.
6. The method of paragraph 1, 2, 3, or 4, wherein R 1 and R 1' are each independently a C 4 to C 40 cyclic tertiary hydrocarbyl group.
7. The method of paragraph 1, 2, 3, or 4, wherein R 1 and R 1' are each independently a C 4 -C 40 polycyclic tertiary hydrocarbyl group.
8. The method of any one of paragraphs 1 to 7, wherein each X is independently a substituted or unsubstituted hydrocarbyl radical having 1 to 20 carbon atoms, a hydride, an amide, an alkoxide, a sulfide, a phosphide, a halide, and combinations thereof (two Xs may form part of a fused ring or ring system).
9. The method of any one of paragraphs 1 to 8, wherein each L is independently an ether, a thioether, an amine, a phosphine, an ethyl ether, tetrahydrofuran, dimethylsulfide, triethylamine, pyridine, an alkene, an alkyne, an allene, and a carbene, and combinations thereof (optionally, two or more L may form part of a fused ring or ring system).
10. The method of claim 1, wherein M is Zr or Hf, Q is nitrogen, A 1 and A 1' are both carbon, E and E ' are both oxygen, and R 1 and R 1' are both C 4 -C 20 cyclic tertiary alkyl.
11. The method of claim 1, wherein M is Zr or Hf, Q is nitrogen, A 1 and A 1' are both carbon, E and E ' are both oxygen, and R 1 and R 1' are both adamantan-1-yl or substituted adamantan-1-yl.
12. The method of claim 1, wherein M is Zr or Hf, Q is nitrogen, A 1 and A 1′ are both carbon, E and E ′ are both oxygen, X is methyl or chloro, and n is 2.
13. The method of claim 1, wherein Q is nitrogen, A 1 and A 1' are both carbon, R 1 and R 1' are both hydrogen, and E and E ' are both NR 9 , where R 9 is selected from a C 1 -C 40 hydrocarbyl, a C 1 -C 40 substituted hydrocarbyl, or a heteroatom-containing group.
14. The method of claim 1, wherein Q is carbon, A 1 and A 1' are both nitrogen, and E and E ' are both oxygen.
15. The method of claim 1, wherein Q is carbon, A 1 is nitrogen, A 1' is C(R 22 ), E and E ' are both oxygen, and R 22 is selected from hydrogen, C 1 -C 20 hydrocarbyl, or C 1 -C 20 substituted hydrocarbyl.
16. Heterocyclic Lewis bases are represented by the formula:
wherein each R 23 is independently selected from hydrogen, C 1 -C 20 alkyl, and C 1 -C 20 substituted alkyl.
Item 3. The method according to item 1, wherein the compound is selected from the group represented by:
17. The method of claim 2, wherein M is Zr or Hf, E and E ' are both oxygen, and R1 and R1 ' are both C4 - C20 cyclic tertiary alkyl.
18. The method of claim 2, wherein M is Zr or Hf, E and E ' are both oxygen, and R1 and R1 ' are both adamantan-1-yl or substituted adamantan-1-yl.
19. The method of claim 2, wherein M is Zr or Hf, E and E ' are both oxygen, and each of R 1 , R 1 , R 3 and R 3' is adamantan-1-yl or substituted adamantan-1-yl.
20. The method of claim 2, wherein M is Zr or Hf, E and E ' are both oxygen, R1 and R1' are both C4 - C20 cyclic tertiary alkyl, and R7 and R7 ' are both C1 - C20 alkyl.
21. The method of claim 2, wherein M is Zr or Hf, E and E ' are both O, R1 and R1 ' are both C4 - C20 cyclic tertiary alkyl, and R7 and R7 ' are both C1 - C20 alkyl.
22. The method of claim 2, wherein M is Zr or Hf, E and E ' are both O, R1 and R1 ' are both C4 - C20 cyclic tertiary alkyl, and R7 and R7 ' are both C1 - C3 alkyl.
23. The catalyst compound has the following formula:
Item 3. The method of claim 1, wherein the aryl group is one or more of the groups represented by
24. The catalyst compound has the following formula:
Item 3. The method of claim 1, wherein the aryl group is one or more of the groups represented by
25. The method of any one of paragraphs 1 to 24, wherein the activator comprises an alumoxane or a non-coordinating anion.
26. The method of any one of paragraphs 1 to 24, wherein the activator is soluble in a non-aromatic hydrocarbon solvent.
27. The method of any one of paragraphs 1 to 24, wherein the catalyst system does not include an aromatic solvent.
28. The activator has the formula:
where Z is (LH) or a reducible Lewis acid, L is a neutral Lewis base; H is hydrogen; (LH) + is a Bronsted acid; A d - is a non-coordinating anion having a charge d-; and d is an integer from 1 to 3.
Item 28. The method according to any one of items 1 to 27, wherein the compound is represented by the formula:
29. The activator has the formula:
[Wherein:
E is nitrogen or phosphorus;
d is 1, 2, or 3; k is 1, 2, or 3; n is 1, 2, 3, 4, 5, or 6; n-k=d;
R 1' , R 2' , and R 3' are independently C 1 -C 50 hydrocarbyl groups optionally substituted with one or more alkoxy groups, silyl groups, halogen atoms, or halogen-containing groups;
wherein R 1' , R 2' , and R 3' collectively contain 15 or more carbon atoms;
Mt is an element selected from Group 13 of the Periodic Table of the Elements;
Each Q is independently a hydride, a bridged or unbridged dialkylamide, a halide, an alkoxide, an aryloxide, a hydrocarbyl, a substituted hydrocarbyl, a halocarbyl, a substituted halocarbyl, or a halo-substituted hydrocarbyl group.
Item 28. The method according to any one of items 1 to 27, wherein the compound is represented by the formula:
30. The activator has the formula:
wherein A d − is a non-coordinating anion having a charge d−; d is an integer from 1 to 3; and (Z) d + is
]
Item 28. The method according to any one of items 1 to 27, wherein the compound is represented by the formula:
31. The activator is:
N-methyl-4-nonadecyl-N-octadecylbenzeneaminium tetrakis(pentafluorophenyl)borate,
N-methyl-4-nonadecyl-N-octadecylbenzeneaminium tetrakis(perfluoronaphthalen-2-yl)borate,
dioctadecylmethylammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate,
dioctadecylmethylammonium tetrakis(perfluoronaphthalen-2-yl)borate,
N,N-dimethylanilinium tetrakis(pentafluorophenyl)borate,
triphenylcarbenium tetrakis(pentafluorophenyl)borate,
trimethylammonium tetrakis(perfluoronaphthalen-2-yl)borate,
triethylammonium tetrakis(perfluoronaphthalen-2-yl)borate,
tripropylammonium tetrakis(perfluoronaphthalen-2-yl)borate,
tri(n-butyl)ammonium tetrakis(perfluoronaphthalen-2-yl)borate,
tri(t-butyl)ammonium tetrakis(perfluoronaphthalen-2-yl)borate,
N,N-dimethylanilinium tetrakis(perfluoronaphthalen-2-yl)borate,
N,N-diethylanilinium tetrakis(perfluoronaphthalen-2-yl)borate,
N,N-dimethyl-(2,4,6-trimethylanilinium)tetrakis(perfluoronaphthalen-2-yl)borate,
tropylium tetrakis(perfluoronaphthalen-2-yl)borate,
triphenylcarbenium tetrakis(perfluoronaphthalen-2-yl)borate,
triphenylphosphonium tetrakis(perfluoronaphthalen-2-yl)borate,
triethylsilylium tetrakis(perfluoronaphthalen-2-yl)borate,
benzene(diazonium)tetrakis(perfluoronaphthalen-2-yl)borate,
trimethylammonium tetrakis(perfluorobiphenyl)borate,
triethylammonium tetrakis(perfluorobiphenyl)borate,
tripropylammonium tetrakis(perfluorobiphenyl)borate,
tri(n-butyl)ammonium tetrakis(perfluorobiphenyl)borate,
tri(t-butyl)ammonium tetrakis(perfluorobiphenyl)borate,
N,N-dimethylanilinium tetrakis(perfluorobiphenyl)borate,
N,N-diethylanilinium tetrakis(perfluorobiphenyl)borate,
N,N-dimethyl-(2,4,6-trimethylanilinium)tetrakis(perfluorobiphenyl)borate,
tropylium tetrakis(perfluorobiphenyl)borate,
triphenylcarbenium tetrakis(perfluorobiphenyl)borate,
triphenylphosphonium tetrakis(perfluorobiphenyl)borate,
triethylsilylium tetrakis(perfluorobiphenyl)borate,
benzene(diazonium)tetrakis(perfluorobiphenyl)borate,
[4- t - butyl - PhNMe2H ][( C6F3 ( C6F5 ) 2 ) 4B ],
trimethylammonium tetraphenylborate,
triethylammonium tetraphenylborate,
tripropylammonium tetraphenylborate,
tri(n-butyl)ammonium tetraphenylborate,
Tri(t-butyl)ammonium tetraphenylborate,
N,N-dimethylanilinium tetraphenylborate,
N,N-diethylanilinium tetraphenylborate,
N,N-dimethyl-(2,4,6-trimethylanilinium)tetraphenylborate,
tropylium tetraphenylborate,
triphenylcarbenium tetraphenylborate,
triphenylphosphonium tetraphenylborate,
Triethylsilylium tetraphenylborate,
Benzene(diazonium)tetraphenylborate,
trimethylammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate,
triethylammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate,
tripropylammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate,
tri(n-butyl)ammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate,
tri(sec-butyl)ammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate,
N,N-dimethylanilinium tetrakis(pentafluorophenyl)borate,
N,N-diethylanilinium tetrakis(pentafluorophenyl)borate,
N,N-dimethyl-(2,4,6-trimethylanilinium)tetrakis(pentafluorophenyl)borate,
tropylium tetrakis(pentafluorophenyl)borate,
triphenylcarbenium tetrakis(pentafluorophenyl)borate,
triphenylphosphonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate,
triethylsilylium tetrakis(pentafluorophenyl)borate,
benzene(diazonium)tetrakis(pentafluorophenyl)borate,
trimethylammonium tetrakis-(2,3,4,6-tetrafluorophenyl)borate,
triethylammonium tetrakis-(2,3,4,6-tetrafluorophenyl)borate,
tripropylammonium tetrakis-(2,3,4,6-tetrafluorophenyl)borate,
tri(n-butyl)ammonium tetrakis-(2,3,4,6-tetrafluoro-phenyl)borate,
dimethyl(t-butyl)ammonium tetrakis-(2,3,4,6-tetrafluorophenyl)borate,
N,N-dimethylanilinium tetrakis-(2,3,4,6-tetrafluorophenyl)borate,
N,N-diethylanilinium tetrakis-(2,3,4,6-tetrafluorophenyl)borate,
N,N-dimethyl-(2,4,6-trimethylanilinium)tetrakis-(2,3,4,6-tetrafluorophenyl)borate,
tropylium tetrakis-(2,3,4,6-tetrafluorophenyl)borate,
triphenylcarbenium tetrakis-(2,3,4,6-tetrafluorophenyl)borate,
triphenylphosphonium tetrakis-(2,3,4,6-tetrafluorophenyl)borate,
triethylsilylium tetrakis-(2,3,4,6-tetrafluorophenyl)borate,
benzene(diazonium)tetrakis-(2,3,4,6-tetrafluorophenyl)borate,
trimethylammonium tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)borate,
triethylammonium tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)borate,
tripropylammonium tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)borate,
tri(n-butyl)ammonium tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)borate,
tri(t-butyl)ammonium tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)borate,
N,N-dimethylanilinium tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)borate,
N,N-diethylanilinium tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)borate,
N,N-dimethyl-(2,4,6-trimethylanilinium)tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)borate,
tropylium tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)borate,
triphenylcarbenium tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)borate,
triphenylphosphonium tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)borate,
triethylsilylium tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)borate,
benzene(diazonium)tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)borate,
di-(i-propyl)ammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate,
dicyclohexylammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate,
tri(o-tolyl)phosphonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate,
tri(2,6-dimethylphenyl)phosphonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate,
triphenylcarbenium tetrakis(perfluorophenyl)borate,
1-(4-(tris(pentafluorophenyl)borate)-2,3,5,6-tetrafluorophenyl)pyrrolidinium,
tetrakis(pentafluorophenyl)borate,
4-(tris(pentafluorophenyl)borate)-2,3,5,6-tetrafluoropyridine, and triphenylcarbenium tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)borate)
28. The method according to any one of the preceding claims, wherein the method is one or more of:
32. The method according to any one of items 1 to 31, which is a solution method.
33. The method of any one of paragraphs 1 to 32, carried out at a temperature of about 80° C. to about 300° C., a pressure in the range of about 0.35 MPa to about 10 MPa, and a residence time of 300 minutes or less.
34. The method of any one of paragraphs 1 to 33, which is a continuous process.
35. The method of any one of paragraphs 1 to 34, wherein the polymer comprises at least 0.1 mol % of a cyclic olefin.
36. The method of any one of paragraphs 1 to 34, wherein the polymer comprises at least 1 mol % of a cyclic olefin.
37. The method of any one of paragraphs 1 to 34, wherein the polymer comprises at least 10 mole % of a cyclic olefin.
38. The method of any one of paragraphs 1 to 37, wherein the polymer comprises at least 1 mol % cyclic olefin and at least 20 mol % ethylene.
39. The method of any one of paragraphs 1 to 37, wherein the polymer comprises at least 1 mol % cyclic olefin and at least 20 mol % propylene.
40. A polymer produced by the method of any one of paragraphs 1 to 40, comprising one or more cyclic olefin monomers selected from substituted or unsubstituted cyclopentene and substituted or unsubstituted 2-norbornene.
41. A polymer produced by the method of any one of paragraphs 1 to 40, comprising one or more cyclic monomers selected from substituted or unsubstituted cyclopentene.
42. A polymer produced by the method of any one of paragraphs 1 to 39, comprising one or more cyclic monomers selected from substituted or unsubstituted 2-norbornene.
43. The method of any one of paragraphs 1 to 33, wherein the polymer is a homopolymer of substituted or unsubstituted cyclopentene.
44. The method of claim 43, wherein the polymer is a homopolymer of cyclopentene.
45. The polymer is
a. Mn greater than 5,000 g/mol, alternatively greater than 10,000 g/mol, alternatively greater than 100,000 g/mol, alternatively greater than 150,000 g/mol;
b. Mw greater than 10,000 g/mol, alternatively greater than 20,000 g/mol, alternatively greater than 200,000 g/mol, alternatively greater than 300,000 g/mol;
c. Mw/Mn from about 1 to 10, alternatively from about 1.5 to 5.0, alternatively from about 1.8 to 3.0, alternatively from about 2.0 to 4.0;
d. a cyclopentene content of 0.1 mol% or more, up to 50 mol% or less, alternatively 45 mol% or less;
(e) The method of any one of paragraphs 1 to 40, wherein the copolymer is an ethylene cyclopentene copolymer having cyclopentene 1,2 bonds at about 90% or more of the total cyclopentene units incorporated in the polymer.
46. The polymer is
a. Mn greater than 50,000 g/mol, alternatively greater than 100,000 g/mol, alternatively greater than 150,000 g/mol, alternatively greater than 200,000 g/mol;
b. Mw greater than 100,000 g/mol, alternatively greater than 200,000 g/mol, alternatively greater than 300,000 g/mol, alternatively greater than 400,000 g/mol;
c. Mw/Mn from about 1.2 to 5.0, alternatively from about 1.5 to 4.0, alternatively from about 2.0 to 3.0;
d. a norbornene content of 20 mol% or more and 80 mol% or less;
e. The method of any one of paragraphs 1 to 40, wherein the ethylene norbornene copolymer has norbornene units which are 10-80% independent, 10-80% alternating, and 1-50% blocked, the sum of independent, alternating, and blocked equaling 100%.
47. The polymer is
a. Mn greater than 3,000 g/mol, alternatively greater than 5,000 g/mol, alternatively greater than 10,000 g/mol;
b. Mw greater than 6,000 g/mol, alternatively greater than 10,000 g/mol, alternatively greater than 20,000 g/mol;
c. Mw/Mn from about 1 to 10, alternatively from about 1.5 to 5.0, alternatively from about 1.8 to 3.0, alternatively from about 2.0 to 4.0;
d. a cyclopentene content of 0.1 mol% or more, up to 50 mol% or less, alternatively 45 mol% or less;
e) The method of any one of paragraphs 1 to 40, wherein the copolymer is a propylene cyclopentene copolymer, having cyclopentene 1,2 bonds at about 90% or more of the total cyclopentene units incorporated in the polymer.
48. The polymer is
a. Mn greater than 3,000 g/mol, alternatively greater than 5,000 g/mol, alternatively greater than 10,000 g/mol;
b. Mw greater than 6,000 g/mol, alternatively greater than 10,000 g/mol, alternatively greater than 20,000 g/mol;
c. Mw/Mn from about 1.2 to 5.0, alternatively from about 1.5 to 4.0, alternatively from about 2.0 to 3.0;
d. The method according to any one of items 1 to 40, wherein the copolymer is a propylene norbornene copolymer having a norbornene content of 1 mol % or more and an upper limit of 50 mol % or less.
大規模重合の試験方法
分子量および組成分布(GPC-IR):
分子量(例えば、Mn、Mw、Mz)およびコモノマー分布(C2、C3、C6など)の分布およびモーメントは、複数チャネルバンドフィルターベースの赤外線検出器アンサンブルIR5を備えた高温ゲル透過クロマトグラフィー(PolymerChar GPC-IR)で測定する。ここに、広帯域チャネルを使用してポリマー濃度を測定し、2つの狭帯域チャネルを組成の特徴付けする。3つのAgilent PLgel 10μm Mixed-B LSカラムを使用して、ポリマーを分離する。Aldrich試薬グレードの1,2,4-トリクロロベンゼン(TCB)と300ppmの酸化防止剤ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)を移動相として使用する。TCB混合物は0.1マイクロメートルのテフロンフィルターでろ過し、GPC装置に投入する前にオンライン脱気装置で脱気する。公称流量は1.0mL/minで、公称注入量は200マイクロリットルである。トランスファーライン、カラム、検出器を含むシステム全体は、145℃に維持されたオーブン内に置かれる。所定量のポリマーサンプルを計量し、10マイクロリットルのフローマーカー(ヘプタン)を加えた標準バイアルに密封する。バイアルをオートサンプラーにロードした後、ポリマーは8mLのTCB溶媒を加えて装置内で自動的に溶解される。ほとんどのPEサンプルでは約1時間、PPサンプルでは2時間、連続的に振盪しながら160℃でポリマーを溶解する。濃度の計算に使用されるTCB密度は、室温で1.463g/ml、145℃で1.284g/mlである。サンプル溶液の濃度は0.2~2.0mg/mlで、高分子量のサンプルには低濃度が使用される。
Test methods for large scale polymerization Molecular weight and composition distribution (GPC-IR):
The distribution and moments of molecular weight (e.g., Mn, Mw, Mz) and comonomer distribution ( C2 , C3 , C6 , etc.) are measured by high temperature gel permeation chromatography (PolymerChar GPC-IR) equipped with a multi-channel band filter-based infrared detector ensemble IR5, where a broadband channel is used to measure the polymer concentration and two narrowband channels to characterize the composition. Three Agilent PLgel 10 μm Mixed-B LS columns are used to separate the polymers. Aldrich reagent grade 1,2,4-trichlorobenzene (TCB) with 300 ppm of antioxidant butylated hydroxytoluene (BHT) is used as the mobile phase. The TCB mixture is filtered through a 0.1 micrometer Teflon filter and degassed with an online degasser before being loaded into the GPC instrument. The nominal flow rate is 1.0 mL/min and the nominal injection volume is 200 microliters. The entire system including the transfer line, column and detector is placed in an oven maintained at 145°C. A predetermined amount of polymer sample is weighed and sealed in a standard vial with 10 microliters of flow marker (heptane) added. After loading the vial into the autosampler, the polymer is dissolved automatically in the instrument by adding 8 mL of TCB solvent. The polymer is dissolved at 160°C with continuous shaking for about 1 hour for most PE samples and 2 hours for PP samples. The TCB density used to calculate the concentration is 1.463 g/ml at room temperature and 1.284 g/ml at 145°C. The concentration of the sample solution is 0.2-2.0 mg/ml, with lower concentrations used for high molecular weight samples.
クロマトグラムの各ポイントでの濃度cは、次の式を使用して、ベースラインを差し引いたIR5広帯域信号Iから計算される。
c=αI
式中、αはPE標準NBS1475で決定される質量定数である。質量回収率は、溶出体積に対する濃縮クロマトグラフィーの積分面積と、所定の濃度に注入ループ体積を掛けたものに等しい注入質量との比から計算される。
The concentration c at each point in the chromatogram is calculated from the baseline-subtracted IR5 broadband signal I using the following formula:
c = αI
where α is the mass constant determined for the PE standard NBS 1475. Mass recovery is calculated from the ratio of the integrated area of the concentrated chromatography over the elution volume to the injected mass, which is equal to the given concentration multiplied by the injection loop volume.
分子量は、一連の単分散ポリスチレン(PS)標準で実行されるカラムキャリブレーションとユニバーサルキャリブレーション関係を組み合わせることによって決定される。分子量は、次の式を用いて、各溶出量で計算される。
式中、KとαはMark-Houwink方程式の係数である。下付き「X」が付いた変数はテストサンプルを表し、下付き「PS」が付いた変数はポリスチレンを表す。この方法では、αPS=0.67およびKPS=0.000175、及びαXおよびKXは、標準的な較正手順を使用して、線状エチレン/プロピレンコポリマーおよび線状エチレン-プロピレン-ジエンターポリマーの組成に基づいて決定される。コモノマー組成は、一連のPEおよびPPホモ/コポリマー標準で較正されたCH2およびCH3チャネルに対応するIR検出器強度の比率によって決定される。
Molecular weights are determined by combining a column calibration performed with a series of monodisperse polystyrene (PS) standards and a universal calibration relationship. Molecular weights are calculated at each elution volume using the following formula:
where K and α are coefficients in the Mark-Houwink equation. Variables with the subscript "X" represent the test sample and variables with the subscript "PS" represent polystyrene. In this method, α PS =0.67 and K PS =0.000175, and α X and K X are determined based on the composition of linear ethylene/propylene copolymers and linear ethylene-propylene-diene terpolymers using standard calibration procedures. The comonomer composition is determined by the ratio of the IR detector intensities corresponding to the CH2 and CH3 channels calibrated with a series of PE and PP homo/copolymer standards.
LS検出器は18角Wyatt Technology High Temperature DAWN HELEOSIIである。クロマトグラムの各ポイントでのLS分子量(M)は、静的光散乱のZimmモデルを使用してLS出力を分析することによって決定される(Light Scattering from Polymer Solutions; Huglin, M. B., Ed.; Academic Press, 1972.)。 The LS detector is an 18-sided Wyatt Technology High Temperature DAWN HELEOSII. The LS molecular weight (M) at each point in the chromatogram is determined by analyzing the LS output using the Zimm model of static light scattering (Light Scattering from Polymer Solutions; Huglin, M. B., Ed.; Academic Press, 1972.).
式中、δR(θ)は、散乱角で測定された過剰レイリー散乱強度θであり、cはIR5解析から決定されたポリマー濃度であり、A2は2番目のビリアル係数であり、P(θ)は単分散ランダムコイルのフォームファクターである。Koはシステムの光学定数である。
式中、NAはアボガドロ数であり、(dn/dc)は系の屈折率の増分である。145℃およびλ=665nmでのTCBの屈折率n=1.500である。ポリエチレンホモポリマー、エチレン-ヘキセンコポリマー、エチレン-オクテンコポリマーの分析では、dn/dc=0.1048ml/mg、A2=0.0015であり;エチレン-ブテン共重合体の分析では、dn/dc=0.1048*(1-0.00126*w2)ml/mg、A2=0.0015(w2はブテンコモノマーの重量パーセント)である。
where δR(θ) is the excess Rayleigh scattering intensity measured at the scattering angle θ, c is the polymer concentration determined from IR5 analysis, A2 is the second virial coefficient, P(θ) is the form factor of a monodisperse random coil, and K0 are the optical constants of the system.
where N A is Avogadro's number and (dn/dc) is the increment in refractive index of the system. The refractive index of TCB at 145° C. and λ=665 nm is n=1.500. For the analysis of polyethylene homopolymer, ethylene-hexene copolymer, and ethylene-octene copolymer, dn/dc=0.1048 ml/mg, A 2 =0.0015; for the analysis of ethylene-butene copolymer, dn/dc=0.1048 * (1-0.00126 * w2) ml/mg, A 2 =0.0015 (w2 is the weight percent of butene comonomer).
2つの圧力変換器を備えたホイートストンブリッジ構成で配置された4つのキャピラリーを備えた、高温Agilent(またはViscotek Corporation)を使用して、粘度を決定する。1つのトランスデューサは検出器全体の圧力降下を測定し、もう1つのトランスデューサはブリッジの2つの側面の間に配置され、差圧を測定する。粘度計を通過する溶液の比粘度ηsは、それらの出力から計算される。クロマトグラムの各ポイントでの固有粘度[η]は、式[η]=ηS/cから計算される。ここで、cは濃度で、IR5広帯域チャネル出力から決定される。各点での粘度MWは次のように計算される。
式中、αpsは0.67であり、KPSは0.000175である。
A high temperature Agilent (or Viscotek Corporation) with four capillaries arranged in a Wheatstone bridge configuration with two pressure transducers is used to determine the viscosity. One transducer measures the pressure drop across the detector and the other is placed between the two sides of the bridge to measure the differential pressure. The specific viscosity, η s , of the solution passing through the viscometer is calculated from their outputs. The intrinsic viscosity [η] at each point in the chromatogram is calculated from the equation [η] = η S /c, where c is the concentration, determined from the IR5 broadband channel output. The viscosity MW at each point is calculated as follows:
where α ps is 0.67 and K ps is 0.000175.
分枝指数(g’vis)は、GPC-IR5-LS-VISメソッドの出力を使用して次のように計算される。サンプルの平均固有粘度[η]avgは、以下のように計算される。
式中、合計は積分限界の間のクロマトグラフィースライスiを超える。
The branching index ( g'vis ) is calculated using the output of the GPC-IR5-LS-VIS method as follows: The average intrinsic viscosity [η]avg of the sample is calculated as follows: g'vis = g(vis)/ηavg.
where the sum is over the chromatographic slices i between the integration limits.
分岐指数g’visは次のように定義される。
式中、MvはLS分析によって決定された分子量に基づく粘度平均分子量であり、Kおよびαは参照線状ポリマーの値であり、本開示の目的に関して、線状エチレンについてα=0.695およびK=0.000579であり、線状プロピレンポリマーについてα=0.705およびK=0.0002288、線状ブテンポリマーについてα=0.695およびK=0.000181、エチレン-ブテンコポリマーについてαは0.695、Kは0.000579*(1-0.0087*w2b+0.000018*(w2b)^2)、ここに、w2bはブテンコモノマーのバルク重量パーセントであり、エチレン-ヘキセンコポリマーについてαは0.695、Kは0.000579*(1-0.0075*w2b)であり、ここに、w2bはヘキセンコモノマーのバルク重量パーセントであり、エチレン-オクテンコポリマーについてαは0.695、Kは0.000579*(1-0.0077*w2b)であり、ここに、w2bはオクテンコモノマーのバルク重量パーセントである。特記しない限り、濃度はg/cm3で、分子量はg/moleで、固有粘度(Mark-Houwink式中のK)はdL/gで表される。w2b値の計算は、上記の通りである。
The branching index g' vis is defined as follows:
where Mv is the viscosity average molecular weight based on molecular weight determined by LS analysis, K and α are values for reference linear polymers, which for purposes of this disclosure are: for linear ethylene, α=0.695 and K=0.000579; for linear propylene polymers, α=0.705 and K=0.0002288; for linear butene polymers, α=0.695 and K=0.000181; and for ethylene-butene copolymers, α is 0.695 and K is 0.000579*(1-0.0087*w2b+ α is 0.695, K is 0.000579*(1-0.0075*w2b) for ethylene-hexene copolymers, where w2b is the bulk weight percent of the hexene comonomer, and α is 0.695, K is 0.000579*(1-0.0077*w2b) for ethylene-octene copolymers, where w2b is the bulk weight percent of the octene comonomer. Unless otherwise stated, concentrations are in g/ cm3 , molecular weights are in g/mole, and intrinsic viscosity (K in the Mark-Houwink equation) is in dL/g. Calculation of w2b values is as described above.
検出器のキャリブレーション方法、Mark-Houwinkパラメーターの組成依存性および2番目のビリアル係数の計算方法など、上記に記載されていない実験および分析の詳細は、T. Sun, P. Brant, R. R. Chance, and W. W. Graessley (Macromolecules, 2001, v.34(19), pp. 6812-6820に記載されている。 Experimental and analytical details not described above, such as the detector calibration method, the composition dependence of the Mark-Houwink parameters, and the calculation method of the second virial coefficient, can be found in T. Sun, P. Brant, R. R. Chance, and W. W. Graessley (Macromolecules, 2001, v.34(19), pp. 6812-6820.
ピーク融点Tm(融点とも称される)、ピーク結晶化温度Tc(結晶化温度とも称される)、ガラス転移温度(Tg)、融解熱(δHfまたはHf)、および結晶化度パーセントは、ASTMD3418-03に従って、次のDSC手順を使用して決定される。TA InstrumentsモデルDSC2500機を使用して、示差走査熱量測定(DSC)データを取得した。重量が約5~10mgのサンプルを、アルミニウム製密閉サンプルパンに密閉した。DSCデータは、最初にサンプルを10℃/分の速度で200℃まで徐々に加熱することによって記録した。サンプルを2分間200℃に維持し、次いで10℃/分の速度で-90℃まで冷却し、続いて2分間等温にし、10℃/分で200℃まで加熱した。最初と2番目のサイクルの両方の熱イベントを記録した。吸熱ピークの下の面積を測定し、融解熱および結晶化度のパーセントを決定に使用した。結晶化度パーセントは、式[融解ピーク下の面積(ジュール/グラム)/B(ジュール/グラム)]*100を使用して計算される。ここで、Bは主要なモノマー成分の100%結晶性ホモポリマーの融解熱である。これらのBの値は、the Polymer Handbook, Fourth Edition, published by John Wiley and Sons, New York 1999から得られる。ただし、189J/g(B)の値が100%結晶性ポリプロピレンの融解熱として使用され、290J/gの値が100%結晶性ポリエチレンの融解熱として使用される。ここで報告されている融解温度と結晶化温度は、特記しない限り、2回目の加熱/冷却サイクル中に得られたものである。 The peak melting point Tm (also referred to as melting point), peak crystallization temperature Tc (also referred to as crystallization temperature), glass transition temperature (Tg), heat of fusion (δHf or Hf), and percent crystallinity are determined using the following DSC procedure in accordance with ASTM D3418-03. Differential Scanning Calorimetry (DSC) data was obtained using a TA Instruments model DSC2500 machine. Samples weighing approximately 5-10 mg were sealed in aluminum hermetic sample pans. DSC data was recorded by first gradually heating the sample to 200°C at a rate of 10°C/min. The sample was held at 200°C for 2 minutes, then cooled to -90°C at a rate of 10°C/min, followed by isothermalization for 2 minutes and heating to 200°C at 10°C/min. Thermal events from both the first and second cycles were recorded. The area under the endothermic peak was measured and the heat of fusion and percent crystallinity were used to determine. Percent crystallinity is calculated using the formula [area under melting peak (joules/gram)/B (joules/gram)]*100, where B is the heat of fusion of a 100% crystalline homopolymer of the major monomeric component. These B values are taken from the Polymer Handbook, Fourth Edition, published by John Wiley and Sons, New York 1999, except that a value of 189 J/g (B) is used for the heat of fusion of 100% crystalline polypropylene and a value of 290 J/g is used for the heat of fusion of 100% crystalline polyethylene. Melting and crystallization temperatures reported herein were obtained during the second heating/cooling cycle unless otherwise noted.
複数の吸熱および発熱ピークを示すポリマーについては、すべてのピーク結晶化温度およびピーク融解温度を報告した。各吸熱ピークの融解熱を個別に計算した。結晶化度パーセントは、すべての吸熱ピークからの融解熱の合計を使用して計算される。生成されたポリマーブレンドのいくつかは、主要なピークと重複する二次的な融解/冷却ピークを示す。これらのピークは、単一の融解/冷却ピークと見なされる。これらのピークの最高点は、ピーク融解温度/結晶化点と見なされる。結晶化度が比較的低い非晶質ポリマーの場合、通常、最初の加熱サイクル中に融解温度が測定される。DSC測定の前に、サンプルをエージング(通常は周囲温度で2日間保持)またはアニールして、結晶化度を最大化した。 For polymers that exhibit multiple endothermic and exothermic peaks, all peak crystallization temperatures and peak melting temperatures were reported. The heat of fusion for each endothermic peak was calculated separately. The percent crystallinity is calculated using the sum of the heats of fusion from all endothermic peaks. Some of the polymer blends produced exhibit secondary melting/cooling peaks that overlap with the main peak. These peaks are considered as a single melting/cooling peak. The highest point of these peaks is considered as the peak melting temperature/crystallization point. For amorphous polymers with relatively low crystallinity, the melting temperature is usually measured during the first heating cycle. Prior to DSC measurements, samples were aged (usually held at ambient temperature for 2 days) or annealed to maximize crystallinity.
メルトインデックス(I2)は、190℃の温度で2.16kgの負荷を使用してASTMD1238に従って測定した。高負荷条件でのメルトインデックス(I21)は、190℃の温度で21.6kgの負荷を使用してASTMD1238に従って測定した。 The melt index (I 2 ) was measured according to ASTM D1238 using a load of 2.16 kg at a temperature of 190° C. The melt index under high load conditions (I 21 ) was measured according to ASTM D1238 using a load of 21.6 kg at a temperature of 190° C.
密度は、ASTMD1505に記載されているように、室温までゆっくりと冷却し(つまり、10分以上かけて)、密度が+/-0.001g/cm3以内で一定になるのに十分な時間エージングした圧縮成形試験片で、密度勾配カラムを使用して、ASTMD1505に従って決定される。 Density is determined in accordance with ASTM D1505 using a density gradient column on compression molded specimens that have been slowly cooled to room temperature (i.e., over 10 minutes) and aged for a sufficient time for the density to remain constant within +/- 0.001 g/ cm3 as described in ASTM D1505.
実験
本明細書で報告される重合に使用される触媒は、US2020-0255553、USSN62/972953、USSN62/972936、US2020-0255555、US2020-0254431、およびUS2020-0255556で報告された手順に従って合成された。
Experimental The catalysts used in the polymerizations reported herein were synthesized according to the procedures reported in US 2020-0255553, USSN 62/972953, USSN 62/972936, US 2020-0255555, US 2020-0254431, and US 2020-0255556.
Cat-Hf(錯体5)、Cat-Zr(錯体6)、および錯体66は、次のように調製した。 Cat-Hf (complex 5), Cat-Zr (complex 6), and complex 66 were prepared as follows:
出発物質
2-イソプロポキシ-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン(Aldrich)
2,6-ジブロモピリジン(Aldrich)、2-ブロモヨードベンゼン(Acros)、ヘキサン中2.5M nBuLi(Chemetall GmbH))、Pd(PPh3)4(Aldrich)、塩化メトキシメチル(Aldrich)、NaH(鉱油中60重量%、Aldrich)、THF(Merck)、酢酸エチル(Merck)、メタノール(Merck)、トルエン(Merck))、ヘキサン(Merck)、ジクロロメタン(Merck)、HfCl4(<0.05%Zr、Strem)、ZrCl4(Strem)、Cs2CO3(Merck)、K2CO3(Merck)、Na2SO4(Akzo Nobel)、シリカゲル60(40-63μm;Merck)、CDCl3(Deutero GmbH)は受領した状態のまま使用した。ベンゼン-d6(Deutero GmbH)およびジクロロメタン-d2(Deutero GmbH)は、使用前にMS 4Aで乾燥した。有機金属合成用のTHFは、ベンゾフェノンケチルナトリウムから新たに蒸留した。有機金属合成用のトルエンとヘキサンは、MS 4Aで乾燥した。2-(アダマンタン-1-イル)-4-(tert-ブチル)フェノールは、Organic Letters, 2015, 17(9), 2242-2245に記載されているように、4-tert-ブチルフェノール(Merck)とアダマンタノール-1(Aldrich)から調製しました。
Starting material 2-isopropoxy-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (Aldrich)
2,6-Dibromopyridine (Aldrich), 2-bromoiodobenzene (Acros), 2.5 M n BuLi in hexane (Chemetall GmbH)), Pd(PPh 3 ) 4 (Aldrich), methoxymethyl chloride (Aldrich), NaH (60 wt % in mineral oil, Aldrich), THF (Merck), ethyl acetate (Merck), methanol (Merck), toluene (Merck)), hexane (Merck), dichloromethane (Merck), HfCl 4 (<0.05% Zr, Strem), ZrCl 4 (Strem), Cs 2 CO 3 (Merck), K 2 CO 3 (Merck), Na 2 SO 4 (Akzo Nobel), silica gel 60 (40-63 μm; Merck), and CDCl 3 (Deutero GmbH) were used as received. Benzene-d 6 (Deutero GmbH) and dichloromethane-d 2 (Deutero GmbH) were dried with MS 4A before use. THF for organometallic syntheses was freshly distilled from sodium benzophenone ketyl. Toluene and hexane for organometallic syntheses were dried with MS 4A. 2-(adamantan-1-yl)-4-(tert-butyl)phenol was prepared from 4-tert-butylphenol (Merck) and adamantanol-1 (Aldrich) as described in Organic Letters, 2015, 17(9), 2242-2245.
2-(アダマンタン-1-イル)-6-ブロモ-4-(tert-ブチル)フェノール
57.6g(203mmol)の2-(アダマンタン-1-イル)-4-(tert-ブチル)フェノールの400mLのクロロホルム溶液に、10.4mL(203mmol)の臭素の200mLのクロロホルム溶液を室温で30分間かけて滴下した。得られた混合物を水400mLで希釈した。得られた混合物をジクロロメタン(3×100mL)で抽出し、合わせた有機抽出物を5%NaHCO3で洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、次いで蒸発乾固した。収量71.6g(97%)の白色固体。
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ 7.32 (d, J = 2.3 Hz, 1 H), 7.19 (d, J = 2.3 Hz, 1 H), 5.65 (s, 1 H), 2.18 - 2.03 (m, 9 H), 1.78 (m, 6 H), 1.29 (s, 9 H). 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ 148.07, 143.75, 137.00, 126.04, 123.62, 112.11, 40.24, 37.67, 37.01, 34.46, 31.47, 29.03.
2-(adamantan-1-yl)-6-bromo-4-(tert-butyl)phenol
To a solution of 57.6 g (203 mmol) of 2-(adamantan-1-yl)-4-(tert-butyl)phenol in 400 mL of chloroform was added dropwise a solution of 10.4 mL (203 mmol) of bromine in 200 mL of chloroform at room temperature over 30 min. The resulting mixture was diluted with 400 mL of water. The resulting mixture was extracted with dichloromethane (3 x 100 mL) and the combined organic extracts were washed with 5% NaHCO3 , dried over Na2SO4 and then evaporated to dryness. Yield 71.6 g (97%) of a white solid.
1 H NMR (CDCl 3 , 400 MHz): δ 7.32 (d, J = 2.3 Hz, 1 H), 7.19 (d, J = 2.3 Hz, 1 H), 5.65 (s, 1 H), 2.18 - 2.03 (m, 9 H), 1.78 (m, 6 H), 1.29 (s, 9 H). 13 C NMR (CDCl 3 , 100 MHz): δ 148.07, 143.75, 137.00, 126.04, 123.62, 112.11, 40.24, 37.67, 37.01, 34.46, 31.47, 29.03.
1-(3-ブロモ-5-(tert-ブチル)-2-(メトキシメトキシ)フェニル)アダマンタン
71.6g(197mmol)の2-(アダマンタン-1-イル)-6-ブロモ-4-(tert-ブチル)フェノールの1000mLのTHF溶液8.28g(207mmol、ミネラル中の60重量%、油中)の水素化ナトリウムを室温で少しずつ加えた。得られた懸濁液に、塩化メトキシメチル16.5mL(217mmol)を室温で10分間かけて滴下した。得られた混合物を一晩攪拌した後、水1,000mLに注いだ。得られた混合物をジクロロメタン(3×300mL)で抽出し、合わせた有機抽出物を5%NaHCO3で洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、次いで蒸発乾固させた。収量80.3g(~quant)の白色固体。
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ 7.39 (d, J = 2.4 Hz, 1 H), 7.27 (d, J = 2.4 Hz, 1 H), 5.23 (s, 2 H), 3.71 (s, 3 H), 2.20 - 2.04 (m, 9 H), 1.82 - 1.74 (m, 6 H), 1.29 (s, 9 H). 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ 150.88, 147.47, 144.42, 128.46, 123.72, 117.46, 99.53, 57.74, 41.31, 38.05, 36.85, 34.58, 31.30, 29.08.
1-(3-bromo-5-(tert-butyl)-2-(methoxymethoxy)phenyl)adamantane
A solution of 71.6 g (197 mmol) of 2-(adamantan-1-yl)-6-bromo-4-(tert-butyl)phenol in 1000 mL of THF and 8.28 g (207 mmol, 60% by weight in mineral, in oil) of sodium hydride was added portionwise at room temperature. To the resulting suspension, 16.5 mL (217 mmol) of methoxymethyl chloride was added dropwise over 10 min at room temperature. The resulting mixture was stirred overnight and then poured into 1,000 mL of water. The resulting mixture was extracted with dichloromethane (3×300 mL) and the combined organic extracts were washed with 5% NaHCO 3 , dried over Na 2 SO 4 and then evaporated to dryness. Yield 80.3 g (~quant) of white solid.
1 H NMR (CDCl 3 , 400 MHz): δ 7.39 (d, J = 2.4 Hz, 1 H), 7.27 (d, J = 2.4 Hz, 1 H), 5.23 (s, 2 H), 3.71 (s, 3 H), 2.20 - 2.04 (m, 9 H), 1.82 - 1.74 (m, 6 H), 1.29 (s, 9 H). 13 C NMR (CDCl 3 , 100 MHz): δ 150.88, 147.47, 144.42, 128.46, 123.72, 117.46, 99.53, 57.74, 41.31, 38.05, 36.85, 34.58, 31.30, 29.08.
(2-(3-アダマンタン-1-イル)-5-(tert-ブチル)-2-(メトキシメトキシ)フェニル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン
22.5g(55.0ミリモル)の1-(3-ブロモ-5-(tert-ブチル)-2-(メトキシメトキシ)フェニル)アダマンタンの300mL乾燥THF溶液に23.2mL(57.9ミリモル、2.5M)のnBuLiのヘキサン溶液を-80℃で20分間滴下した。反応混合物をこの温度で1時間撹拌し、続いて14.5mL(71.7mmol)の2-イソプロポキシ-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロランを添加した。得られた懸濁液を室温で1時間攪拌した後、水300mLに注いだ。得られた混合物をジクロロメタン(3×300mL)で抽出し、合わせた有機抽出物をNa2SO4で乾燥させ、次いで蒸発乾固させた。収量25.0g(~quant)の無色の粘性油。
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ 7.54 (d, J = 2.5 Hz, 1 H), 7.43 (d, J = 2.6 Hz, 1 H), 5.18 (s, 2 H), 3.60 (s, 3 H), 2.24 - 2.13 (m, 6 H), 2.09 (br. s., 3 H), 1.85 - 1.75 (m, 6 H), 1.37 (s, 12 H), 1.33 (s, 9 H). 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ 159.64, 144.48, 140.55, 130.58, 127.47, 100.81, 83.48, 57.63, 41.24, 37.29, 37.05, 34.40, 31.50, 29.16, 24.79.
(2-(3-adamantan-1-yl)-5-(tert-butyl)-2-(methoxymethoxy)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane
A solution of 23.2 mL (57.9 mmol, 2.5 M) of n BuLi in hexane was added dropwise to a solution of 22.5 g (55.0 mmol) of 1-(3-bromo-5-(tert-butyl)-2-(methoxymethoxy)phenyl)adamantane in 300 mL of dry THF at −80° C. for 20 min. The reaction mixture was stirred at this temperature for 1 h, followed by the addition of 14.5 mL (71.7 mmol) of 2-isopropoxy-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane. The resulting suspension was stirred at room temperature for 1 h and then poured into 300 mL of water. The resulting mixture was extracted with dichloromethane (3×300 mL) and the combined organic extracts were dried over Na 2 SO 4 and then evaporated to dryness. Yield 25.0 g (∼quant) of a colorless viscous oil.
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ 7.54 (d, J = 2.5 Hz, 1 H), 7.43 (d, J = 2.6 Hz, 1 H), 5.18 (s, 2 H), 3.60 (s, 3 H), 2.24 - 2.13 (m, 6 H), 2.09 (br. 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ 159.64, 144.48, 140.55, 130.58, 127.47, 100.81, 83.48, 57.63, 41.24, 37.29, 37.05, 34.40, 31.50, 29.16, 24.79.
1-(2’-ブロモ-5-(tert-ブチル)-2-(メトキシメトキシ)-[1,1’-ビフェニル]-3-イル)アダマンタン
(2-(3-アダマンタン-1-イル)-5-(tert-ブチル)-2-(メトキシメトキシ)フェニル)-4,4,5,5-テトラメチル-25.0g(55.0mmol)の溶液に、200mLのジオキサン中の1,3,2-ジオキサボロラン15.6g(55.0ミリモル)の2-ブロモヨードベンゼン、19.0g(137ミリモル)の炭酸カリウム、および100mLの水を続いて添加した。得られた混合物をアルゴンで10分間パージし、続いて3.20g(2.75ミリモル)のPd(PPh3)4を添加した。得られた混合物を100℃で12時間攪拌した後、室温まで冷却し、水100mLで希釈した。得られた混合物をジクロロメタン(3×100mL)で抽出し、合わせた有機抽出物をNa2SO4で乾燥させ、次いで蒸発乾固させた。残留物をシリカゲル60(40~63μm、溶離剤:ヘキサン-ジクロロメタン=10:1、体積)でのフラッシュクロマトグラフィーにより精製した。収量23.5g(88%)の白色固体。
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ 7.68 (dd, J = 1.0, 8.0 Hz, 1 H), 7.42 (dd, J = 1.7, 7.6 Hz, 1 H), 7.37 - 7.32 (m, 2 H), 7.20 (dt, J = 1.8, 7.7 Hz, 1 H), 7.08 (d, J = 2.5 Hz, 1 H), 4.53 (d, J = 4.6 Hz, 1 H), 4.40 (d, J = 4.6 Hz, 1 H), 3.20 (s, 3 H), 2.23 - 2.14 (m, 6 H), 2.10 (br. s., 3 H), 1.86 - 1.70 (m, 6 H), 1.33 (s, 9 H). 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ 151.28, 145.09, 142.09, 141.47, 133.90, 132.93, 132.41, 128.55, 127.06, 126.81, 124.18, 123.87, 98.83, 57.07, 41.31, 37.55, 37.01, 34.60, 31.49, 29.17.
1-(2'-bromo-5-(tert-butyl)-2-(methoxymethoxy)-[1,1'-biphenyl]-3-yl)adamantane
To a solution of 25.0 g (55.0 mmol) of (2-(3-adamantan-1-yl)-5-(tert-butyl)-2-(methoxymethoxy)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane, 15.6 g (55.0 mmol) of 2-bromoiodobenzene, 19.0 g (137 mmol) of potassium carbonate, and 100 mL of water were added successively in 200 mL of dioxane. The resulting mixture was purged with argon for 10 min, followed by the addition of 3.20 g (2.75 mmol) of Pd(PPh 3 ) 4. The resulting mixture was stirred at 100° C. for 12 h, then cooled to room temperature and diluted with 100 mL of water. The resulting mixture was extracted with dichloromethane (3×100 mL) and the combined organic extracts were dried over Na 2 SO 4 and then evaporated to dryness. The residue was purified by flash chromatography on silica gel 60 (40-63 μm, eluent: hexane-dichloromethane=10:1, by volume). Yield 23.5 g (88%) of a white solid.
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ 7.68 (dd, J = 1.0, 8.0 Hz, 1 H), 7.42 (dd, J = 1.7, 7.6 Hz, 1 H), 7.37 - 7.32 (m, 2 H), 7.20 (dt, J = 1.8, 7.7 Hz, 1 H), 7.08 (d, J = 2.5 Hz, 1 H), 4.53 (d, J = 4.6 Hz, 1 H), 4.40 (d, J = 4.6 Hz, 1 H), 3.20 (s, 3 H), 2.23 - 2.14 (m, 6 H), 2.10 (br. s., 3 H), 1.86 - 1.70 (m, 6 H), 1.33 (s, 9 H). 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ 151.28, 145.09, 142.09, 141.47, 133.90, 132.93, 132.41, 128.55, 127.06, 126.81, 124.18, 123.87, 98.83, 57.07, 41.31, 37.55, 37.01, 34.60, 31.49, 29.17.
2-(3’-(アダマンタン-1-イル)-5’-(tert-ブチル)-2’-(メトキシメトキシ)-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン
500mL中の1-(2’-ブロモ-5-(tert-ブチル)-2-(メトキシメトキシ)-[1,1’-ビフェニル]-3-イル)アダマンタン30.0g(62.1mmol)の溶液に、ヘキサン中のnBuLi25.6mL(63.9mmol、2.5M)の乾燥THFを、-80℃で20分間滴下した。反応混合物をこの温度で1時間撹拌し、続いて16.5mL(80.7ミリモル)の2-イソプロポキシ-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロランを添加した。得られた懸濁液を室温で1時間攪拌した後、水300mLに注いだ。得られた混合物をジクロロメタン(3×300mL)で抽出し、合わせた有機抽出物をNa2SO4で乾燥させ、次いで蒸発乾固させた。収量32.9g(~quant.)の無色のガラス状の固体。
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ 7.75 (d, J = 7.3 Hz, 1 H), 7.44 - 7.36 (m, 1 H), 7.36 - 7.30 (m, 2 H), 7.30 - 7.26 (m, 1 H), 6.96 (d, J = 2.4 Hz, 1 H), 4.53 (d, J = 4.7 Hz, 1 H), 4.37 (d, J = 4.7 Hz, 1 H), 3.22 (s, 3 H), 2.26 - 2.14 (m, 6 H), 2.09 (br. s., 3 H), 1.85 - 1.71 (m, 6 H), 1.30 (s, 9 H), 1.15 (s, 6 H), 1.10 (s, 6 H). 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ 151.35, 146.48, 144.32, 141.26, 136.15, 134.38, 130.44, 129.78, 126.75, 126.04, 123.13, 98.60, 83.32, 57.08, 41.50, 37.51, 37.09, 34.49, 31.57, 29.26, 24.92, 24.21.
2-(3'-(adamantan-1-yl)-5'-(tert-butyl)-2'-(methoxymethoxy)-[1,1'-biphenyl]-2-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane
To a solution of 30.0 g (62.1 mmol) of 1-(2'-bromo-5-(tert-butyl)-2-(methoxymethoxy)-[1,1'-biphenyl]-3-yl)adamantane in 500 mL of dry THF was added dropwise at -80 °C for 20 min with 25.6 mL (63.9 mmol, 2.5 M) of nBuLi in hexane. The reaction mixture was stirred at this temperature for 1 h, followed by the addition of 16.5 mL (80.7 mmol) of 2-isopropoxy-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane. The resulting suspension was stirred at room temperature for 1 h and then poured into 300 mL of water. The resulting mixture was extracted with dichloromethane (3 x 300 mL) and the combined organic extracts were dried over Na2SO4 and then evaporated to dryness. Yield 32.9 g (.about.quant.) of a colorless glassy solid.
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ 7.75 (d, J = 7.3 Hz, 1 H), 7.44 - 7.36 (m, 1 H), 7.36 - 7.30 (m, 2 H), 7.30 - 7.26 (m, 1 H), 6.96 (d, J = 2.4 Hz, 1 H), 4.53 (d, J = 4.7 Hz, 1 H), 4.37 (d, J = 4.7 Hz, 1 H), 3.22 (s, 3 H), 2.26 - 2.14 (m, 6 H), 2.09 (br. s., 3 H), 1.85 - 1.71 (m, 6 H), 1.30 (s, 9H), 1.15 (s, 6H), 1.10 (s, 6 H). 13C NMR (CDCl3, 100 MHz): δ 151.35, 146.48, 144.32, 141.26, 136.15, 134.38, 130.44, 129.78, 126.75, 126.04, 123.13, 98.60, 83.32, 57.08, 41.50, 37.51, 37.09, 34.49, 31.57, 29.26, 24.92, 24.21.
(2’,2’’’-(ピリジン-2,6-ジイル)ビス((3-アダマンタン-1-イル)-5-(tert-ブチル)-[1,1’-ビフェニル]-2-オール)))
2-(3'-(アダマンタン-1-イル)-5-(tert-ブチル)-2’-(メトキシメトキシ)-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン32.9g(62.0mmol)の溶液に(140mLのジオキサン中)、7.35g(31.0mmol)の2,6-ジブロモピリジン、50.5g(155mmol)の炭酸セシウム、および続いて水70mLを添加した。得られた混合物をアルゴンで10分間パージし、続いて3.50g(3.10ミリモル)のPd(PPh3)4を添加した。この混合物を100℃で12時間攪拌し、次いで室温まで冷却し、50mLの水で希釈した。得られた混合物をジクロロメタン(3×50mL)で抽出し、合わせた有機抽出物をNa2SO4で乾燥させ、次いで蒸発乾固させた。得られた油に、300mLのTHF、300mLのメタノール、および21mLの12NのHClを続けて添加した。反応混合物を60℃で一晩撹拌し、次いで500mLの水に注いだ。得られた混合物をジクロロメタン(3×350mL)で抽出し、合わせた有機抽出物を5%NaHCO3で洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、次いで蒸発乾固した。残留物をシリカゲル60(40~63μm、溶離剤:ヘキサン-酢酸エチル=10:1、体積)でのフラッシュクロマトグラフィーにより精製した。得られたガラス状の固体を70mLのn-ペンタンで摩砕し、得られた沈殿物を濾別し、2×20mLのn-ペンタンで洗浄し、真空乾燥した。収量21.5g(87%)の2つの異性体の白色粉末としての混合物。
1H NMR (CDCl3, 400 MHz): δ 8.10 + 6.59 (2s, 2H), 7.53 - 7.38 (m, 10H), 7.09 + 7.08 (2d, J = 2.4 Hz, 2H), 7.04 + 6.97 (2d, J = 7.8 Hz, 2H), 6.95 + 6.54 (2d, J = 2.4 Hz), 2.03 - 1.79 (m, 18H), 1.74 - 1.59 (m, 12H), 1.16 + 1.01 (2s, 18H). 13C NMR (CDCl3, 100 MHz, * で標識された少量の異性体シフト): δ 157.86, 157.72*, 150.01, 149.23*, 141.82*, 141.77, 139.65*, 139.42, 137.92, 137.43, 137.32*, 136.80, 136.67*, 136.29*, 131.98*, 131.72, 130.81, 130.37*, 129.80, 129.09*, 128.91, 128.81*, 127.82*, 127.67, 126.40, 125.65*, 122.99*, 122.78, 122.47, 122.07*, 40.48, 40.37*, 37.04, 36.89*, 34.19*, 34.01, 31.47, 29.12, 29.07*.
(2',2'''-(pyridine-2,6-diyl)bis((3-adamantan-1-yl)-5-(tert-butyl)-[1,1'-biphenyl]-2-ol))
To a solution of 32.9 g (62.0 mmol) of 2-(3'-(adamantan-1-yl)-5-(tert-butyl)-2'-(methoxymethoxy)-[1,1'-biphenyl]-2-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane in 140 mL of dioxane was added 7.35 g (31.0 mmol) of 2,6-dibromopyridine, 50.5 g (155 mmol) of cesium carbonate, followed by 70 mL of water. The resulting mixture was purged with argon for 10 minutes, followed by the addition of 3.50 g (3.10 mmol) of Pd( PPh3 ) 4 . The mixture was stirred at 100°C for 12 hours, then cooled to room temperature and diluted with 50 mL of water. The resulting mixture was extracted with dichloromethane (3×50 mL) and the combined organic extracts were dried over Na 2 SO 4 and then evaporated to dryness. To the resulting oil, 300 mL of THF, 300 mL of methanol, and 21 mL of 12N HCl were successively added. The reaction mixture was stirred at 60° C. overnight and then poured into 500 mL of water. The resulting mixture was extracted with dichloromethane (3×350 mL) and the combined organic extracts were washed with 5% NaHCO 3 , dried over Na 2 SO 4 , and then evaporated to dryness. The residue was purified by flash chromatography on silica gel 60 (40-63 μm, eluent: hexane-ethyl acetate=10:1, by volume). The resulting glassy solid was triturated with 70 mL of n-pentane and the resulting precipitate was filtered off, washed with 2×20 mL of n-pentane, and dried in vacuum. Yield 21.5 g (87%) of a mixture of two isomers as a white powder.
1H NMR ( CDCl3 , 400 MHz): δ 8.10 + 6.59 (2s, 2H), 7.53 - 7.38 (m, 10H), 7.09 + 7.08 (2d, J = 2.4 Hz, 2H), 7.04 + 6.97 (2d, J = 7.8 Hz, 2H), 6.95 + 6.54 (2d, J = 2.4 Hz), 2.03 - 1.79 (m, 18H), 1.74 - 1.59 (m, 12H), 1.16 + 1.01 (2s, 18H). 13C NMR ( CDCl3 , 100 MHz, minor isomer shifts labeled with *): δ 157.86, 157.72*, 150.01, 149.23*, 141.82*, 141.77, 139.65*, 139.42, 137.92, 137.43, 137.32*, 136.80, 136.67*, 136.29*, 131.98*, 131.72, 130.81, 130.37*, 129.80, 129.09*, 128.91, 128.81*, 127.82*, 127.67, 126.40, 125.65*, 122.99*, 122.78, 122.47, 122.07*, 40.48, 40.37*, 37.04, 36.89*, 34.19*, 34.01, 31.47, 29.12, 29.07*.
ジメチルハフニウム(2’,2’’’-(ピリジン-2,6-ジイル)ビス((3-アダマンタン-1-イル)-5-(tert-ブチル)-[1,1’-ビフェニル]-2-オレート))(Cat-Hf;錯体5)
250mLの乾燥トルエン中の3.22g(10.05mmol)の四塩化ハフニウム(<0.05%Zr)の懸濁液に、ジエチルエーテル中の14.6mL(42.2mmol、2.9M)のMeMgBrを注射器で0℃で一度に加えた。得られた懸濁液を1分間攪拌し、8.00g(10.05mmol)の(2’,2’’’-(ピリジン-2,6-ジイル)ビス((3-アダマンタン-1-イル)-5-(tert-ブチル)-[1,1’-ビフェニル]-2-オール))を1分間かけて少しずつ加えた。反応混合物を室温で36時間攪拌し、次いで蒸発乾固した。得られた固体を熱トルエン2×100mLで抽出し、合わせた有機抽出物をセライト503の薄いパッドを通して濾過した。次に、濾液を蒸発乾固させた。残渣を50mLのn-ヘキサンで摩砕し、得られた沈殿物を濾別し(G3)、20mLのn-ヘキサン(2×20mL)で洗浄し、次いで真空乾燥した。収量6.66g(61%、n-ヘキサンとの~1:1溶媒和物)の明るいベージュ色の固体。
C59H69HfNO2×1.0(C6H14)として計算値: C, 71.70; H, 7.68; N, 1.29. 実測値: C 71.95; H, 7.83; N 1.18. 1H NMR (C6D6, 400 MHz): δ 7.58 (d, J = 2.6 Hz, 2 H), 7.22 - 7.17 (m, 2 H), 7.14 - 7.08 (m, 4 H), 7.07 (d, J = 2.5 Hz, 2 H), 7.00 - 6.96 (m, 2 H), 6.48 - 6.33 (m, 3 H), 2.62 - 2.51 (m, 6H), 2.47 - 2.35 (m, 6H), 2.19 (br.s, 6H), 2.06 - 1.95 (m, 6H), 1.92 - 1.78 (m, 6H), 1.34 (s, 18 H), -0.12 (s, 6 H). 13C NMR (C6D6, 100 MHz): δ 159.74, 157.86, 143.93, 140.49, 139.57, 138.58, 133.87, 133.00, 132.61, 131.60, 131.44, 127.98, 125.71, 124.99, 124.73, 51.09, 41.95, 38.49, 37.86, 34.79, 32.35, 30.03.
Dimethylhafnium(2',2''-(pyridine-2,6-diyl)bis((3-adamantan-1-yl)-5-(tert-butyl)-[1,1'-biphenyl]-2-oleate)) (Cat-Hf; Complex 5)
To a suspension of 3.22 g (10.05 mmol) of hafnium tetrachloride (<0.05% Zr) in 250 mL of dry toluene was added 14.6 mL (42.2 mmol, 2.9 M) of MeMgBr in diethyl ether in one portion via syringe at 0° C. The resulting suspension was stirred for 1 min and 8.00 g (10.05 mmol) of (2′,2′′-(pyridine-2,6-diyl)bis((3-adamantan-1-yl)-5-(tert-butyl)-[1,1′-biphenyl]-2-ol)) was added in portions over 1 min. The reaction mixture was stirred at room temperature for 36 h and then evaporated to dryness. The resulting solid was extracted with 2×100 mL of hot toluene and the combined organic extracts were filtered through a thin pad of Celite 503. The filtrate was then evaporated to dryness. The residue was triturated with 50 mL of n-hexane and the resulting precipitate was filtered off (G3), washed with 20 mL of n-hexane (2×20 mL) and then dried under vacuum. Yield 6.66 g (61%, ∼1:1 solvate with n-hexane) of a light beige solid.
Calculated as C 59 H 69 HfNO 2 ×1.0(C 6 H 14 ): C, 71.70; H, 7.68; N, 1.29. Actual value: C 71.95; H, 7.83; N 1.18. 1 H NMR (C 6 D 6 , 400 MHz): δ 7.58 (d, J = 2.6 Hz, 2 H), 7.22 - 7.17 (m, 2 H), 7.14 - 7.08 (m, 4 H), 7.07 (d, J = 2.5 Hz, 2 H), 7.00 - 6.96 (m, 2 H), 6.48 - 6.33 (m, 3 H), 2.62 - 2.51 (m, 6H), 2.47 - 2.35 (m, 6H), 2.19 (br.s, 6H), 2.06 - 1.95 (m, 6H), 1.92 - 1.78 (m, 6H), 1.34 (s, 18 H), -0.12 (s, 6 H). 13 C NMR (C 6 D 6 , 100 MHz): δ 159.74, 157.86, 143.93, 140.49, 139.57, 138.58, 133.87, 133.00, 132.61, 131.60, 131.44, 127.98, 125.71, 124.99, 124.73, 51.09, 41.95, 38.49, 37.86, 34.79, 32.35, 30.03.
ジメチルジルコニウム(2',2'''-(ピリジン-2,6-ジイル)ビス((3-アダマンタン-1-イル)-5-(tert-ブチル)-[1,1'-ビフェニル]-2-オレート)) (Cat-Zr; コンプレックス 6)
300mLの乾燥トルエン中の2.92g(12.56ミリモル)の四塩化ジルコニウムの懸濁液に、ジエチルエーテル中の18.2mL(52.7ミリモル、2.9M)のMeMgBrを注射器を介して0℃で一度に加えた。得られた懸濁液に、10.00g(12.56ミリモル)の(2’,2’’’-(ピリジン-2,6-ジイル)ビス((3-アダマンタン-1-イル)-5-(tert-ブチル)-[1,1’-ビフェニル]-2-オール))をすぐに一度に添加した。反応混合物を室温で2時間撹拌し、次いで蒸発させてほぼ乾燥させた。得られた固体を熱トルエン2×100mLで抽出し、合わせた有機抽出物をセライト503の薄いパッドを通して濾過した。次に、濾液を蒸発乾固させた。残渣を50mLのn-ヘキサンで摩砕し、得られた沈殿物を濾別し(G3)、n-ヘキサン(2×20mL)で洗浄し、次いで真空乾燥した。収量8.95g(74%、n-ヘキサンとの~1:0.5溶媒和物)のベージュ色の固体。
C59H69ZrNO2×0.5(C6H14)として計算値: C, 77.69; H, 7.99; N, 1.46. 実測値: C 77.90; H, 8.15; N 1.36. 1H NMR (C6D6, 400 MHz): δ 7.56 (d, J = 2.6 Hz, 2 H), 7.20 - 7.17 (m, 2 H), 7.14 - 7.07 (m, 4 H), 7.07 (d, J = 2.5 Hz, 2 H), 6.98 - 6.94 (m, 2 H), 6.52 - 6.34 (m, 3 H), 2.65 - 2.51 (m, 6H), 2.49 - 2.36 (m, 6H), 2.19 (br.s., 6H), 2.07 - 1.93 (m, 6H), 1.92 - 1.78 (m, 6H), 1.34 (s, 18 H), 0.09 (s, 6 H). 13C NMR (C6D6, 100 MHz): δ 159.20, 158.22, 143.79, 140.60, 139.55, 138.05, 133.77, 133.38, 133.04, 131.49, 131.32, 127.94, 125.78, 124.65, 124.52, 42.87, 41.99, 38.58, 37.86, 34.82, 32.34, 30.04.
Dimethylzirconium (2',2''-(pyridine-2,6-diyl)bis((3-adamantan-1-yl)-5-(tert-butyl)-[1,1'-biphenyl]-2-oleate)) (Cat-Zr; Complex 6)
To a suspension of 2.92 g (12.56 mmol) of zirconium tetrachloride in 300 mL of dry toluene was added 18.2 mL (52.7 mmol, 2.9 M) of MeMgBr in diethyl ether in one portion via syringe at 0° C. To the resulting suspension was added 10.00 g (12.56 mmol) of (2′,2′′-(pyridine-2,6-diyl)bis((3-adamantan-1-yl)-5-(tert-butyl)-[1,1′-biphenyl]-2-ol)) in one portion immediately. The reaction mixture was stirred at room temperature for 2 h and then evaporated to near dryness. The resulting solid was extracted with 2×100 mL of hot toluene and the combined organic extracts were filtered through a thin pad of Celite 503. The filtrate was then evaporated to dryness. The residue was triturated with 50 mL of n-hexane and the resulting precipitate was filtered off (G3), washed with n-hexane (2×20 mL) and then dried under vacuum. Yield 8.95 g (74%, ∼1:0.5 solvate with n-hexane) of a beige solid.
Calculated for C59H69ZrNO2 x 0.5 (C6H14 ) : C, 77.69; H, 7.99; N, 1.46. Found: C 77.90 ; H, 8.15; N, 1.36. 1H NMR ( C6D6 , 400 MHz): δ 7.56 (d, J = 2.6 Hz, 2H), 7.20 - 7.17 (m, 2H), 7.14 - 7.07 (m, 4H), 7.07 (d, J = 2.5 Hz, 2H), 6.98 - 6.94 (m, 2H), 6.52 - 6.34 (m, 3H), 2.65 - 2.51 (m, 6H), 2.49 - 2.36 (m, 6H), 2.19 (br.s., 6H), 2.07 - 1.93 (m, 6H), 1.92 - 1.78 (m, 6H), 1.34 (s, 18 H), 0.09 (s, 6 H). 13 C NMR (C 6 D 6 , 100 MHz): δ 159.20, 158.22, 143.79, 140.60, 139.55, 138.05, 133.77, 133.38, 133.04, 131.49, 131.32, 127.94, 125.78, 124.65, 124.52, 42.87, 41.99, 38.58, 37.86, 34.82, 32.34, 30.04.
(3-(アダマンタン-1-イル)-2-(メトキシメトキシ)-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)フェニル)リチウム
ヘキサン(100mL)を1-(2-(メトキシメトキシ)-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)フェニル)アダマンタン(12.15g、31.59ミリモル)に加えて、透明な淡黄色溶液を形成した。BuLi(12.69mL、31.59ミリモル)を滴下して、黄色の溶液を形成した。DME(3.284mL、31.59mmol)を素早く加えた。一晩攪拌した後、フリット上に白色固体を集め、ヘキサン(3×10mL)で洗浄した。固体を減圧下で乾燥させた。H NMR分析は、0.88当量のDMEの存在を示した。さらに精製することなく使用した。収量:8.36g、56.3%。
(3-(adamantan-1-yl)-2-(methoxymethoxy)-5-(2,4,4-trimethylpentan-2-yl)phenyl)lithium
Hexanes (100 mL) was added to 1-(2-(methoxymethoxy)-5-(2,4,4-trimethylpentan-2-yl)phenyl)adamantane (12.15 g, 31.59 mmol) to form a clear pale yellow solution. BuLi (12.69 mL, 31.59 mmol) was added dropwise to form a yellow solution. DME (3.284 mL, 31.59 mmol) was added quickly. After stirring overnight, a white solid was collected on a frit and washed with hexanes (3 × 10 mL). The solid was dried under reduced pressure. H NMR analysis indicated the presence of 0.88 equivalents of DME. Used without further purification. Yield: 8.36 g, 56.3%.
1-(2’-ブロモ-2-(メトキシメトキシ)-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)-[1,1’-ビフェニル]-3-イル)アダマンタン。
トルエン(120mL)を、(3-(アダマンタン-1-イル)-2-(メトキシメトキシ)-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)フェニル)リチウム(dme)0.88(8.36g、17.79mmol)に加え、懸濁液を形成した。1-ブロモ-2-クロロベンゼン(3.747g、19.57mmol)のトルエン溶液(25mL)を3.5時間かけて滴下した。一晩攪拌した後、濁った混合物を分液漏斗に移し、水(5×50mL)、次いでブライン(2×10mL)で抽出した。有機物をMgSO4で乾燥させ、濾過し、蒸発させて淡黄色の油を得た。H NMRは、粗生成物中のトルエンの0.5当量の存在を示した。さらに精製することなく使用した。収量:9.92g、95.2%。
1-(2'-bromo-2-(methoxymethoxy)-5-(2,4,4-trimethylpentan-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-yl)adamantane.
Toluene (120 mL) was added to (3-(adamantan-1-yl)-2-(methoxymethoxy)-5-(2,4,4-trimethylpentan-2-yl)phenyl)lithium (dme) 0.88 (8.36 g, 17.79 mmol) to form a suspension. A solution of 1-bromo-2-chlorobenzene (3.747 g, 19.57 mmol) in toluene (25 mL) was added dropwise over 3.5 h. After stirring overnight the cloudy mixture was transferred to a separatory funnel and extracted with water (5 x 50 mL) then brine (2 x 10 mL). The organics were dried over MgSO4 , filtered and evaporated to give a pale yellow oil. H NMR indicated the presence of 0.5 equivalents of toluene in the crude product. Used without further purification. Yield: 9.92 g, 95.2%.
2-(3’-(アダマンタン-1-イル)-2’-(メトキシメトキシ)-5’-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン。
ヘキサン(200mL)を1-(2’-ブロモ-2-(メトキシメトキシ)-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)-[1,1’-ビフェニル]-3-イル)に加えた)アダマンタン(9.92g,16.94mmol)を添加して、透明な溶液を形成した。混合物を-40℃に冷却し、BuLi(6.84mL、17.79ミリモル)を滴下した。20分間攪拌した後、混合物を冷浴から取り出し、25分かけて周囲温度近くまで温めた。次いで混合物を-40℃に冷却し、2-イソプロポキシ-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン(4.964g、26.68ミリモル)の冷ヘキサン溶液(2mL)を加えた。混合物を周囲温度までゆっくり温め、次いで周囲温度で撹拌した。1時間後、濁った混合物を分液漏斗に注ぎ、水層が中性になるまで水(6×100mL)で抽出した。有機物をブライン(2×20mL)で抽出した。有機物をMgSO4で乾燥させ、濾過し、減圧下で数日間乾燥させて、生成物を無定形固体として得た。さらに精製することなく使用した。収量:9.197g、92.6%。
2-(3'-(adamantan-1-yl)-2'-(methoxymethoxy)-5'-(2,4,4-trimethylpentan-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-2-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane.
Hexane (200 mL) was added to 1-(2'-bromo-2-(methoxymethoxy)-5-(2,4,4-trimethylpentan-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-yl)adamantane (9.92 g, 16.94 mmol) to form a clear solution. The mixture was cooled to -40°C and BuLi (6.84 mL, 17.79 mmol) was added dropwise. After stirring for 20 minutes, the mixture was removed from the cold bath and allowed to warm to near ambient temperature over 25 minutes. The mixture was then cooled to -40°C and a cold hexane solution (2 mL) of 2-isopropoxy-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (4.964 g, 26.68 mmol) was added. The mixture was allowed to warm slowly to ambient temperature and then stirred at ambient temperature. After 1 h, the cloudy mixture was poured into a separatory funnel and extracted with water (6 x 100 mL) until the aqueous layer was neutral. The organics were extracted with brine (2 x 20 mL). The organics were dried over MgSO4 , filtered, and dried under vacuum for several days to give the product as an amorphous solid. Used without further purification. Yield: 9.197 g, 92.6%.
2’,2’’’-(ピリジン-2,6-ジイル)ビス(3-((3r,5r,7r)-アダマンタン-1-イル)-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)-[1’’,1’’’-ビフェニル]-2-オール)。
500mLの丸底フラスコに、2-(3’-(アダマンタン-1-イル)-2’-(メトキシメトキシ)-5’-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)-[1,1’-ビフェニル]-2-イル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン(9.197g、15.68mmol)、2,6-ジブロモピリジン(1.783g、7.525mol)、Na2CO3(4.154g、39.19mmol)、ジオキサン(180mL)および水(90mL)を充填した。混合物を窒素で50分間スパージし、次いで固体Pd(PPh3)4(0.906g、0.784mmol)を添加した。混合物をさらに40分間スパージし、次いで急速に攪拌し、100℃に維持した油浴中で加熱した。20時間後、揮発物を蒸発させて、黄色の泡状固体を得た。固体を砕き、水(200mL)と共に数分間撹拌した。次に固体をフリット上に集め、水(3×200mL)で洗浄した。次いで、黄色固体を減圧下で乾燥させた。メタノール(100mL)、thf(100mL)、および濃HCl(7mL)を加え、混合物を60℃に一晩加熱した。次に揮発物を蒸発させ、残留物をエーテル(200mL)で抽出し、分液漏斗に入れた。有機物を希NaHCO3(100mL)、水(4×150mL)、次いでブライン(20mL)で抽出した。有機物をMgSO4で乾燥させ、次いで蒸発させて、泡状の黄色固体(8.4g)を得た。粗生成物をSiO2で精製し、イソヘキサン中の1~5%EtOAcで溶出した。収量:4.92g、72.0%。
2',2'''-(pyridine-2,6-diyl)bis(3-((3r,5r,7r)-adamantan-1-yl)-5-(2,4,4-trimethylpentan-2-yl)-[1'',1'''-biphenyl]-2-ol).
A 500 mL round bottom flask was charged with 2-(3'-(adamantan-1-yl)-2'-(methoxymethoxy)-5'-(2,4,4-trimethylpentan-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-2-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (9.197 g, 15.68 mmol), 2,6- dibromopyridine (1.783 g, 7.525 mol), Na2CO3 (4.154 g, 39.19 mmol), dioxane (180 mL) and water (90 mL). The mixture was sparged with nitrogen for 50 min and then solid Pd( PPh3 ) 4 (0.906 g, 0.784 mmol) was added. The mixture was sparged for an additional 40 minutes, then rapidly stirred and heated in an oil bath maintained at 100°C. After 20 hours, the volatiles were evaporated to give a yellow foamy solid. The solid was broken up and stirred with water (200 mL) for several minutes. The solid was then collected on a frit and washed with water (3 x 200 mL). The yellow solid was then dried under reduced pressure. Methanol (100 mL), thf (100 mL), and concentrated HCl (7 mL) were added and the mixture was heated to 60°C overnight. The volatiles were then evaporated and the residue was extracted with ether (200 mL) and placed in a separatory funnel. The organics were extracted with dilute NaHCO3 (100 mL), water (4 x 150 mL), and then brine (20 mL). The organics were dried over MgSO4 and then evaporated to give a foamy yellow solid (8.4 g). The crude product was purified on SiO2 and eluted with 1-5% EtOAc in isohexane. Yield: 4.92 g, 72.0%.
ジクロロジコニウム(2’,2’’’-(ピリジン-2,6-ジイル)ビス(3-((3r,5r,7r)-アダマンタン-1-イル)-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)-[1’’,1’’’-ビフェニル]-2-オラート))(錯体66-ジクロリド)。
ベンゼン(4mL)をZrCl2(NMe2)2(dme)(0.0374g、0.110mmol)に添加して、わずかに濁った溶液を形成した。次に、2’,2’’’-(ピリジン-2,6-ジイル)ビス(3-((3r,5r,7r)-アダマンタン-1-イル)-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)-[1’’,1’’’-ビフェニル]-2-オール)(0.0998g、0.110mmol)および少量のトルエン(2mL)を加え、混合物を35℃で撹拌した。30分後、H NMR分析のためにアリコートを採取し、推定される二塩化物のかなりきれいな形成を示した。次に溶液を80℃に25分間加熱した。揮発物を蒸発させ、残留物を減圧下で乾燥させた。残留物を熱イソヘキサン(8mL)で抽出し、濾過した。揮発性物質を蒸発させて白色固体を得て、これを減圧下、80℃で約5分間乾燥させた。収量:0.0948g、80.7%。
Dichlorozirconia (2',2''-(pyridine-2,6-diyl)bis(3-((3r,5r,7r)-adamantan-1-yl)-5-(2,4,4-trimethylpentan-2-yl)-[1'',1'''-biphenyl]-2-olate)) (complex 66-dichloride).
Benzene (4 mL) was added to ZrCl 2 (NMe 2 ) 2 (dme) (0.0374 g, 0.110 mmol) to form a slightly cloudy solution. 2',2'''-(pyridine-2,6-diyl)bis(3-((3r,5r,7r)-adamantan-1-yl)-5-(2,4,4-trimethylpentan-2-yl)-[1'',1'''-biphenyl]-2-ol) (0.0998 g, 0.110 mmol) and a small amount of toluene (2 mL) were then added and the mixture was stirred at 35°C. After 30 min, an aliquot was taken for H NMR analysis, which showed fairly clean formation of the presumed dichloride. The solution was then heated to 80°C for 25 min. The volatiles were evaporated and the residue was dried under reduced pressure. The residue was extracted with hot isohexane (8 mL) and filtered. The volatiles were evaporated to give a white solid which was dried under vacuum at 80° C. for about 5 minutes. Yield: 0.0948 g, 80.7%.
ジメチルジコニウム(2’,2’’’-(ピリジン-2,6-ジイル)ビス(3-((3r,5r,7r)-アダマンタン-1-イル)-5-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)-[1’’,1’’’-ビフェニル]-2-オレート))(錯体66)。
トルエン(6mL)を錯体33-ジクロリド(0.0948g、0.0887ミリモル)に加えて、無色透明の溶液を形成した。混合物を-15℃に冷却し、MeMgBr(0.0995mL、0.326ミリモル)を添加した。混合物を約15分かけて周囲温度まで温めた。1時間後、溶液を蒸発させて残留物とし、少量のイソヘキサン(1mL)を添加した。混合物を撹拌し、蒸発させた。少量のイソヘキサン(1mL)を加えて残留物を溶解し、揮発性物質を再び蒸発させた。その後、残渣を減圧乾燥した。次に残留物をイソヘキサン(10mL)で抽出し、セライト503を通して濾過し、蒸発させて残留物とし、減圧下で乾燥させた。バイアルをこすり取り、錯体33を薄茶色の固体として得られた。収量:0.0819g、90.0%。
Dimethylziconium (2',2'''-(pyridine-2,6-diyl)bis(3-((3r,5r,7r)-adamantan-1-yl)-5-(2,4,4-trimethylpentan-2-yl)-[1'',1'''-biphenyl]-2-oleate)) (complex 66).
Toluene (6 mL) was added to complex 33-dichloride (0.0948 g, 0.0887 mmol) to form a clear, colorless solution. The mixture was cooled to -15°C and MeMgBr (0.0995 mL, 0.326 mmol) was added. The mixture was allowed to warm to ambient temperature over approximately 15 minutes. After 1 hour, the solution was evaporated to a residue and a small amount of isohexane (1 mL) was added. The mixture was stirred and evaporated. A small amount of isohexane (1 mL) was added to dissolve the residue and the volatiles were evaporated again. The residue was then dried under reduced pressure. The residue was then extracted with isohexane (10 mL), filtered through Celite 503, evaporated to a residue and dried under reduced pressure. The vial was scraped to give complex 33 as a light brown solid. Yield: 0.0819 g, 90.0%.
以下の錯体は、小規模および大規模な重合実験で使用した。示されている錯体番号は、Cat-ID番号に対応する。
The following complexes were used in small and large scale polymerization experiments. The complex numbers shown correspond to the Cat-ID numbers.
以下の比較錯体を、以下の小規模な重合実験で使用した。C-#は、触媒ID(Cat-ID)を示す。
The following comparative complexes were used in the following small scale polymerization experiments: C-# indicates catalyst ID (Cat-ID).
小規模重合の例
溶媒としての、重合グレードのトルエンおよび/またはイソヘキサンを、ExxonMobil Chemical Companyから得、一連のカラムを通して精製した:Labclear(Oakland,California)からの直列の2つの500cm3 Oxyclearシリンダー、続いて、乾燥した3Åモレキュラーシーブ(8メッシュ-12メッシュ;Aldrich Chemical Company)を充填した直列の2つの500cm3カラム、および乾燥した5Åモレキュラーシーブ(8-12メッシュ;Aldrich Chemical Company)を充填した直列の2つの500cm3カラム。
Small-Scale Polymerization Examples Polymerization grade toluene and/or isohexane as solvents were obtained from ExxonMobil Chemical Company and purified through a series of columns: two 500 cm Oxyclear cylinders in series from Labclear (Oakland, California), followed by two 500 cm columns in series packed with dried 3 Å molecular sieves (8 mesh-12 mesh; Aldrich Chemical Company), and two 500 cm columns in series packed with dried 5 Å molecular sieves (8-12 mesh; Aldrich Chemical Company).
2-ノルボルネン(NB、Aldrich Chemical Company)をトルエンで希釈し、窒素を散布し、ブロックマン塩基性アルミナ(Aldrich Chemical Company)のカラムに通した。最終的な溶液濃度は、トルエン中で42wt%または78wt%であった。シクロペンテン(cP、Aldrich Chemical Company)を窒素でパージし、中性アルミナのカラムに通し、モルシーブ上に保存した。トリ(n-オクチル)アルミニウム(TNOAまたはTnOAl)は、Aldrich Chemical CompanyまたはAkzo Nobelから購入し、そのまま使用した。 2-Norbornene (NB, Aldrich Chemical Company) was diluted with toluene, sparged with nitrogen, and passed through a column of Brockmann basic alumina (Aldrich Chemical Company). The final solution concentration was 42 wt% or 78 wt% in toluene. Cyclopentene (cP, Aldrich Chemical Company) was purged with nitrogen, passed through a column of neutral alumina, and stored over molesieves. Tri(n-octyl)aluminum (TNOA or TnOAl) was purchased from Aldrich Chemical Company or Akzo Nobel and used as received.
重合グレードのエチレンを、次の一連のカラムに通すことによってさらに精製した:Labclear(Oakland,California)の500cm3Oxyclearシリンダー、続いて、乾燥した3Åモレキュラーシーブ(8メッシュ-12メッシュ;Aldrich Chemical Company)を充填した500cm3カラム、および乾燥した5Åモレキュラーシーブ(8メッシュ~12メッシュ;Aldrich Chemical Company)を充填した500cm3カラム。 Polymerization grade ethylene was further purified by passage through a series of columns: a 500 cm Oxyclear cylinder from Labclear (Oakland, California), followed by a 500 cm column packed with dried 3 Å molecular sieves (8 mesh-12 mesh; Aldrich Chemical Company), and a 500 cm column packed with dried 5 Å molecular sieves (8 mesh-12 mesh; Aldrich Chemical Company).
重合グレードのプロピレンを、次の一連のカラムに通すことによってさらに精製した:Labclearの2,250cm3Oxyclearシリンダー、続いて3Åモレキュラーシーブ(8メッシュ-12メッシュ;Aldrich Chemical Company)を充填した2,250cm3カラム、次に、5Åモレキュラーシーブ(8メッシュ-12メッシュ;Aldrich Chemical ompany)を充填した50
0cm3カラム、SelexsorbCD(BASF)を充填した500cm3カラム、最後にSelexsorbCOS(BASF)を充填した500cm3カラム。
Polymerization grade propylene was further purified by passing through a series of columns: a Labclear 2,250 cm 3 Oxyclear cylinder, followed by a 2,250 cm 3 column packed with 3 Å molecular sieves (8 mesh-12 mesh; Aldrich Chemical Company), then a 50 cm 3 column packed with 5 Å molecular sieves (8 mesh-12 mesh; Aldrich Chemical Company).
0 cm3 column, a 500 cm3 column packed with Selexsorb CD (BASF) and finally a 500 cm3 column packed with Selexsorb COS (BASF).
N,N-ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートは、Boulder ScientificまたはWRGraceから購入した。N,N-ジメチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロナフタレン-2-イル)ボレートは、WRGraceから購入した。すべての錯体および活性化剤は、トルエン中の希釈溶液として反応器に添加した。反応器に添加された活性化剤、スカベンジャー、および錯体の溶液の濃度は、正確な送達を確実にするために、40マイクロリットル~200マイクロリットルの溶液を反応器に添加するように選択した。 N,N-Dimethylanilinium tetrakis(pentafluorophenyl)borate was purchased from Boulder Scientific or WRGrace. N,N-Dimethylanilinium tetrakis(perfluoronaphthalen-2-yl)borate was purchased from WRGrace. All complexes and activators were added to the reactor as dilute solutions in toluene. The concentrations of activator, scavenger, and complex solutions added to the reactor were selected to ensure accurate delivery, between 40 microliters and 200 microliters of solution were added to the reactor.
反応器の説明と準備
重合を、不活性雰囲気(N2)ドライボックス内で、オートクレーブを用いて行った。オートクレーブは、温度制御用の外部ヒーター、ガラス製インサート(反応器の内部容積=C2を含む操作の場合は23.5mL、C3を含む操作の場合は22.5mL)、セプタム入口を備え、窒素、エチレン、プロピレンの供給を調整し、使い捨てのポリエーテルエーテルケトンメカニカルスターラー(800RPM)を備える。オートクレーブは、110℃または115℃で5時間、次いで25℃で5時間、乾燥窒素でパージすることによって準備した。
Reactor Description and Preparation Polymerizations were carried out in an autoclave in an inert atmosphere ( N2 ) drybox. The autoclave was equipped with an external heater for temperature control, a glass insert (internal reactor volume = 23.5 mL for runs with C2 and 22.5 mL for runs with C3 ), a septum inlet to regulate the nitrogen, ethylene, propylene feeds, and a disposable polyetheretherketone mechanical stirrer (800 RPM). The autoclave was prepared by purging with dry nitrogen at 110°C or 115°C for 5 hours, then at 25°C for 5 hours.
エチレン重合(PE)、エチレン/環状オレフィン共重合(E-cPまたはE-NB)および環状オレフィン単独重合(p-cP)
反応器を上記のように準備し、次いでエチレンでパージするか、またはエチレンを使用しない反応器の場合は窒素でパージした。イソヘキサン(特記しない限り溶媒)および環状コモノマーを、室温および大気圧で注射器により添加した。次いで、反応器をプロセス温度(典型的には100℃)にし、800RPMで攪拌しながらエチレン(使用する場合)を充填した。次にスカベンジャー溶液(例えば、イソヘキサンまたはトルエン中のTNOA)をシリンジによりプロセス条件で反応器に添加した。非配位活性化剤(例えば、N,N-ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート)溶液(トルエン中)を注射器によりプロセス条件で反応器に添加し、続いてプレ触媒(すなわち、CatIDで識別される錯体または触媒)を添加した。溶液(トルエン中)を注射器でプロセス条件の反応器に注入した。使用する場合、重合中にエチレンをオートクレーブに入れて(コンピューター制御の電磁弁を使用して)反応器のゲージ圧(+/-2psi)を維持した。反応器の温度を監視し、典型的には±1℃以内に維持した。約50psiの圧縮乾燥空気混合物をオートクレーブに約30秒間添加することにより、重合を停止させた。所定の累積量のエチレンを添加した後(使用した場合)、または重合時間の最大分数の間に、重合をクエンチした。反応器を冷却し、排気した。真空中で溶媒を除去した後、ポリマーを単離した。報告する収率には、ポリマーと残留触媒の総重量が含まれる。触媒活性は、1時間の反応時間当たりの遷移金属化合物1ミリモル当たりのポリマーのグラム数(g/ミリモル/時間)として報告される。「C#」は比較例を示す。マイクロリットル(μlまたはμL)は、以下の表でuLまたはulとして報告され得る。
Ethylene polymerization (PE), ethylene/cyclic olefin copolymerization (E - cP or E - NB) and cyclic olefin homopolymerization (p - cP)
The reactor was prepared as above and then purged with ethylene or, in the case of reactors not using ethylene, with nitrogen. Isohexane (solvent unless otherwise noted) and cyclic comonomer were added via syringe at room temperature and atmospheric pressure. The reactor was then brought to process temperature (typically 100° C.) and charged with ethylene (if used) while stirring at 800 RPM. A scavenger solution (e.g., TNOA in isohexane or toluene) was then added via syringe to the reactor at process conditions. A non-coordinating activator (e.g., N,N-dimethylanilinium tetrakis(pentafluorophenyl)borate) solution (in toluene) was added via syringe to the reactor at process conditions, followed by the addition of the pre-catalyst (i.e., complex or catalyst identified by Cat ID). The solution (in toluene) was injected via syringe into the reactor at process conditions. If used, ethylene was admitted to the autoclave (using a computer-controlled solenoid valve) to maintain the reactor gauge pressure (+/- 2 psi) during polymerization. The reactor temperature was monitored and typically maintained within ±1°C. Polymerization was stopped by adding a compressed dry air mixture at about 50 psi to the autoclave for about 30 seconds. Polymerization was quenched after addition of a predetermined cumulative amount of ethylene (if used) or for the maximum minutes of polymerization time. The reactor was cooled and vented. The polymer was isolated after removal of the solvent in vacuum. The reported yield includes the total weight of polymer and residual catalyst. Catalyst activity is reported as grams of polymer per millimole of transition metal compound per hour of reaction time (g/mmol/hr). "C#" indicates a comparative example. Microliters (μl or μL) may be reported as uL or ul in the tables below.
プロピレン重合(PP)およびプロピレン/環状オレフィン共重合(P-cPまたはP-NB)
反応器を上記のように準備し、次いで40℃に加熱し、大気圧でプロピレンガスでパージした。イソヘキサン(特記しない限り溶媒)、環状コモノマー、および液体プロピレンを注射器で加えた。次いで、反応器を800RPMで撹拌しながらプロセス温度(典型的には100℃)まで加熱した。次いで、スカベンジャー溶液(例えば、イソヘキサンまたはトルエン中のTNOA)をシリンジによりプロセス条件で反応器に添加した。次いで、非配位活性化剤(例えば、N,N-ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートまたはN,N-ジメチルアニリニウムテトラキス(パーフルオロナフタレン-2-イル)ボレート)溶液(トルエン中)を、プロセス条件で注射器により反応器に添加した。続いて、前触媒(すなわち、触媒IDで識別される錯体または触媒)溶液(トルエン中)を、プロセス条件でシリンジにより反応器に注入した。反応器の温度を監視し、典型的には±1℃以内に維持した。重合は、特記しない限り約50psiの圧縮乾燥空気(代わりに、言及する場合はCO2)ガス混合物をオートクレーブに約30秒間添加することによって停止させた。約8psiの所定の圧力損失に基づいて(特に言及しない限り)、または最大30分間の重合時間(特に言及しない限り)に基づいて、重合をクエンチした。反応器を冷却し、排気した。真空中で溶媒を除去した後、ポリマーを単離した。報告した収率には、ポリマーと残留触媒の総重量が含まれる。触媒活性は、通常、反応時間1時間あたりの遷移金属化合物1mmolあたりのポリマーのグラム数(g/mmol/hr)として報告され得る。
Propylene polymerization (PP) and propylene/cyclic olefin copolymerization (P - cP or P - NB)
The reactor was prepared as described above, then heated to 40° C. and purged with propylene gas at atmospheric pressure. Isohexane (solvent unless otherwise noted), cyclic comonomer, and liquid propylene were added via syringe. The reactor was then heated to process temperature (typically 100° C.) with stirring at 800 RPM. A scavenger solution (e.g., TNOA in isohexane or toluene) was then added to the reactor at process conditions via syringe. A non-coordinating activator (e.g., N,N-dimethylanilinium tetrakis(pentafluorophenyl)borate or N,N-dimethylanilinium tetrakis(perfluoronaphthalen-2-yl)borate) solution (in toluene) was then added to the reactor at process conditions via syringe. A precatalyst (i.e., complex or catalyst identified by catalyst ID) solution (in toluene) was subsequently injected into the reactor via syringe at process conditions. The reactor temperature was monitored and typically maintained within ±1° C. Polymerizations were stopped by adding a compressed dry air (alternatively, CO2 when mentioned) gas mixture at about 50 psi to the autoclave for about 30 seconds unless otherwise stated. Polymerizations were quenched based on a predetermined pressure drop of about 8 psi (unless otherwise stated) or based on a maximum polymerization time of 30 minutes (unless otherwise stated). The reactor was cooled and vented. The polymer was isolated after removing the solvent in vacuum. The reported yield includes the total weight of polymer and residual catalyst. Catalyst activity can usually be reported as grams of polymer per mmol of transition metal compound per hour of reaction time (g/mmol/hr).
クエンチ時間(s、秒)は重合の実際の時間であり、示されている最大取り込み量(クエンチ値)または最大クエンチ時間によって決定さる。クエンチ値(psi)は、エチレンを使用する重合の場合のエチレン吸収の設定値、またはエチレンを使用しない重合の場合の全圧損失である。最大反応(rxn)時間は、取り込みによってまだクエンチされていない場合に、重合を実行できる最大時間の設定値である。 The quench time (s, seconds) is the actual time of polymerization, determined by the maximum uptake (quench value) or maximum quench time shown. The quench value (psi) is the set value of ethylene uptake for polymerizations with ethylene, or the total pressure loss for polymerizations without ethylene. The maximum reaction (rxn) time is the set value of the maximum time that the polymerization can run if it has not already been quenched by uptake.
小規模なポリマーのキャラクタリゼーション
分析試験のために、ポリマーを、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール(BHT、Aldrichから入手、99%)を含む1,2,4-トリクロロベンゼン(TCB、Aldrichから入手、99+%)中に、165℃のシェーカーオーブンで約3時間溶解することにより調製した。溶液中のポリマーの典型的な濃度は、TCBの1.25mgBHT/mLのBHT濃度で、0.1~0.9mg/mLであった。サンプルをテストのために135°Cに冷却した。
For small scale polymer characterization analytical testing, polymers were prepared by dissolving in 1,2,4-trichlorobenzene (TCB, from Aldrich, 99+%) containing 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol (BHT, from Aldrich, 99%) for approximately 3 hours in a shaker oven at 165°C. Typical concentrations of polymer in solution were 0.1-0.9 mg/mL with a BHT concentration of 1.25 mg BHT/mL of TCB. Samples were cooled to 135°C for testing.
高温サイズ排除クロマトグラフィーは、米国特許第6,491,816号;第6,491,816号;第6,491,823号;第6,475,391号;第6,461,515号;第6,436,292号;第6,406,632号;第6,175,409号;第6,454,947号;第6,260,407号;第6,294,388号に記載されている自動「Rapid GPC」システムを使用して実施した;これらのそれぞれは、参照により本明細書に組み込まれる。分子量(重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、z平均分子量(Mz))および分子量分布(PDI=MWD=Mw/Mn)(ポリマーの多分散性(PDI)とも称される)は、蒸発光散乱検出器(ELSD)を備えたSymyx Technology GPCを使用するゲル浸透クロマトグラフィーによって測定され、ポリスチレン標準(Polymer Laboratories:Polystill Calibration KitSM-10:Mp(ピークMw)5,000~3,390,000)を使用してキャリブレーションを行った。別法として、サンプルを、2波長赤外線検出器を備えたSymyxTechnology GPCを使用し、ポリスチレン標準(Polymer Laboratories:ポリスチレンキャリブレーションキットSM-10:Mp(ピークMw)580~3,039,000)でキャリブレーションする、ゲル透過クロマトグラフィーによって測定した。サンプル(TCB中のポリマー溶液250μLをシステムに注入)は、3つのPolymer Laboratories:PLgel 10μm Mixed-B300x7.5mm直列カラムを使用して、2.0ml/分の溶離液流量(サンプル温度135℃、オーブン/カラム165℃)で分析した。カラム拡散補正は行わなかった。Symyx Technologiesから入手可能なEpoch(登録商標)ソフトウェアまたはFreeslateから入手可能なAutomation Studioソフトウェアを使用して、数値解析を実施した。得られた分子量は、線状ポリスチレン標準に対する相対値である。分子量データは、上で定義したように、Mn、Mw、Mz、およびPDIで、以下の表に報告する。 High temperature size exclusion chromatography was performed using an automated "Rapid GPC" system as described in U.S. Patent Nos. 6,491,816; 6,491,816; 6,491,823; 6,475,391; 6,461,515; 6,436,292; 6,406,632; 6,175,409; 6,454,947; 6,260,407; and 6,294,388; each of which is incorporated herein by reference. Molecular weights (weight average (Mw), number average (Mn), z-average (Mz)) and molecular weight distributions (PDI=MWD=Mw/Mn), also referred to as polymer polydispersity (PDI), were measured by gel permeation chromatography using a Symyx Technology GPC equipped with an evaporative light scattering detector (ELSD) and calibrated using polystyrene standards (Polymer Laboratories: Polystill Calibration Kit SM-10: Mp (peak Mw) 5,000-3,390,000). Alternatively, samples were measured by gel permeation chromatography using a Symyx Technology GPC equipped with a dual wavelength infrared detector and calibrated with polystyrene standards (Polymer Laboratories: Polystyrene Calibration Kit SM-10: Mp (peak Mw) 580-3,039,000). Samples (250 μL of polymer solution in TCB was injected into the system) were analyzed using three Polymer Laboratories: PLgel 10 μm Mixed-B 300×7.5 mm columns in series with an eluent flow rate of 2.0 ml/min (sample temperature 135° C., oven/column 165° C.). No column diffusion correction was performed. Numerical analysis was performed using Epoch® software available from Symyx Technologies or Automation Studio software available from Freeslate. Molecular weights obtained are relative to linear polystyrene standards. Molecular weight data are reported in the following table in Mn, Mw, Mz, and PDI, as defined above.
示差走査熱量測定(DSC)測定を、TA-Q100装置を用いて行い、ポリマーの融点を決定した。サンプルを、220℃で15分間プレアニーリングし(最初の融解)、その後、室温まで一晩冷却した。次いで、試料を100℃/分の速度で220℃まで加熱し(第2溶融)、次いで50℃/分の速度で冷却した。加熱期間中に融点を収集した。報告する値はピーク融解温度であり、本開示の目的に関して、第2融解とも称される。結果は、Tmとして以下の表に報告する。 Differential scanning calorimetry (DSC) measurements were performed using a TA-Q100 instrument to determine the melting points of the polymers. The samples were pre-annealed at 220° C. for 15 minutes (first melt) and then cooled to room temperature overnight. The samples were then heated to 220° C. at a rate of 100° C./min (second melt) and then cooled at a rate of 50° C./min. Melting points were collected during the heating period. The reported value is the peak melting temperature, also referred to as the second melt for purposes of this disclosure. The results are reported in the table below as T m .
エチレン-シクロペンテン共重合体の1H NMR測定:
特記しない限り、1H NMR分光法用のエチレン-シクロペンテン(E-Cp)サンプルは、1,1,2,2-テトラクロロエタン-d2(tc-d2)に140℃で、30mg/mLの濃度で溶解した。サンプルを、120℃でBrukerNMR分光計を使用して測定した。NMR測定は、600MHz以上の1H NMR周波数、10mmクライオプローブを使用して30°パルス、少なくとも512回のスキャン、5秒ディレイで行った。E-Cpの化学シフトは、5.98ppmの溶媒tc-d2を参照した。
E=エチレン、Cp=シクロペンテン、1000C=1000主鎖炭素
この計算は、Cpの1,2付加に用いれる。
1 H NMR Measurement of Ethylene-Cyclopentene Copolymer:
Unless otherwise stated, ethylene-cyclopentene (E-Cp) samples for 1 H NMR spectroscopy were dissolved in 1,1,2,2-tetrachloroethane-d2 (tc-d2) at 140° C. at a concentration of 30 mg/mL. Samples were run on a Bruker NMR spectrometer at 120° C. NMR measurements were performed using a 1 H NMR frequency of 600 MHz or higher, a 30° pulse using a 10 mm cryoprobe, at least 512 scans, and a 5 second delay. Chemical shifts of E-Cp were referenced to the solvent tc-d2 at 5.98 ppm.
E = ethylene, Cp = cyclopentene, 1000C = 1000 main chain carbons. This calculation is used for the 1,2 addition of Cp.
ポリシクロペンテンの1H NMR測定:
特に断りのない限り、1H NMR分光法用のポリシクロペンテン(ポリCp)サンプルは、1,1,2,2-テトラクロロエタン-d2(tc-d2)に、140℃で30mg/mLの濃度で溶解した。サンプルを、120℃でBrukerNMR分光計を使用して測定した。NMR測定は、500MHz以上の1H NMR周波数、30°パルス、少なくとも512回のスキャン、5秒ディレイで行った。ポリCpの化学シフトは、5.98ppmの溶媒tc-d2を参照した。
1H NMR measurement of polycyclopentene:
Unless otherwise noted, polycyclopentene (polyCp) samples for 1 H NMR spectroscopy were dissolved in 1,1,2,2-tetrachloroethane-d2 (tc-d2) at a concentration of 30 mg/mL at 140° C. Samples were run on a Bruker NMR spectrometer at 120° C. NMR runs were performed at a 1 H NMR frequency of 500 MHz or higher, a 30° pulse, at least 512 scans, and a 5 second delay. Chemical shifts of polyCp were referenced to the solvent tc-d2 at 5.98 ppm.
エチレン-ノルボルネン(E-MB)ポリマーの1H NMR測定:
特記しない限り、1H NMR分光法用のエチレン-ノルボルネン共重合体(E-NB)サンプルは、1,1,2,2-テトラクロロエタン-d2に、140℃で30mg/mLの濃度で溶解した。サンプルを、BrukerNMR分光計を使用し、120℃で測定した。NMR測定は、600MHz以上の1H NMR周波数、3°パルス、512回のスキャン、15秒ディレイで行った。
1 H NMR Measurement of Ethylene-Norbornene (E-MB) Polymer:
Unless otherwise stated, ethylene-norbornene copolymer (E-NB) samples for 1 H NMR spectroscopy were dissolved in 1,1,2,2-tetrachloroethane-d2 at a concentration of 30 mg/mL at 140° C. Samples were measured on a Bruker NMR spectrometer at 120° C. NMR measurements were performed at a 1 H NMR frequency of 600 MHz or higher, a 3° pulse, 512 scans, and a 15 second delay.
共重合体の13C NMR測定:
特記しない限り、13C NMR分光法用のコポリマーサンプル(E-Cp、PP-Cp、E-NB、およびPP-NB)は、1,1,2,2-テトラクロロエタン-d2(tc-d2)、140℃で濃度33~67mg/mLなるように溶解した。サンプルを、120℃でBrukerNMR分光計を使用して測定した。NMR測定は、150MHz以上の13C周波数、90°パルスでのゲート付きデカップリングを用いる10mmクライオプローブを使用して、少なくとも512回のトランジェント、10秒ディレイで行った。エチレンベースのポリマーに関しては、化学シフトは、29.98ppmの主要なPEピークを参照し、プロピレンベースのポリマーに関しては、化学シフトは、21.83ppmの主要なアイソタクチックCH3ピークを参照した。
13C NMR measurement of copolymer:
Unless otherwise stated, copolymer samples for 13C NMR spectroscopy (E-Cp, PP-Cp, E-NB, and PP-NB) were dissolved in 1,1,2,2-tetrachloroethane-d2 (tc-d2) at 140°C to concentrations between 33 and 67 mg/mL. Samples were measured using a Bruker NMR spectrometer at 120°C. NMR measurements were performed using a 10 mm cryoprobe with 13C frequencies of 150 MHz or higher, gated decoupling with a 90° pulse, at least 512 transients, and a 10 second delay. For ethylene-based polymers, chemical shifts were referenced to the major PE peak at 29.98 ppm, and for propylene-based polymers, chemical shifts were referenced to the major isotactic CH3 peak at 21.83 ppm.
エチレン-シクロペンテン共重合体(E-Cp):
シクロペンテンの1,3シスおよび1,3トランス付加、およびエチレン-シクロペンテン共重合体のシクロペンテンの1,2付加に関するアサインメントとベース計算は、M. Napoli et.al. 「Copolymerization of Ethylene with Cyclopentene or 2-butene with Half Titanocenes-Based Catalysts」 Journal of Polymer Science A: Polymer Chemistry, v.46, pp. 4725-4733, (2008)から得た。
Ethylene-cyclopentene copolymer (E-Cp):
Assignments and base calculations for 1,3 cis and 1,3 trans additions of cyclopentene, and 1,2 additions of cyclopentene in ethylene-cyclopentene copolymers were taken from M. Napoli et.al. "Copolymerization of Ethylene with Cyclopentene or 2-butene with Half Titanocenes-Based Catalysts" Journal of Polymer Science A: Polymer Chemistry, v.46, pp. 4725-4733, (2008).
シクロペンテン-エチレンコポリマーの1,2付加のアサインメントおよび命名法は、A. Jerschow et.al. 「Nuclear Magnetic Resonance Evidence for a new Microstructure in Ethene-Cyclopentene Copolymers」 Macromolecules, v.28, pp. 7095-7099, (1995)から得た。c=Cp、e=エチレン
The assignments and nomenclature of 1,2 additions of cyclopentene-ethylene copolymers were taken from A. Jerschow et.al. "Nuclear Magnetic Resonance Evidence for a new Microstructure in Ethene-Cyclopentene Copolymers" Macromolecules, v.28, pp. 7095-7099, (1995). c = Cp, e = ethylene
トライアド分布がccc、ece、およびcceで示される1,2付加シーケンス分布。
The 1,2 addition sequence distributions, where the triad distributions are denoted as ccc, ece, and cce.
プロピレン-シクロペンテン共重合体(P-Cp):
プロピレン-シクロペンテン(P-Cp)のアサインメントと命名は、N. Naga, Y. Imanishi, 「Structure of cyclopentene unit in the copolymer with propylene obtained by stereospecific zirconocene catalysts」 Polymer, v.43, pp. 2133-2139, (2002)に基づく。これらのアサインメントは、1,2付加のみを対象とする。
Propylene-cyclopentene copolymer (P-Cp):
The assignments and nomenclature of propylene-cyclopentene (P-Cp) are based on N. Naga, Y. Imanishi, "Structure of cyclopentene unit in the copolymer with propylene obtained by stereospecific zirconocene catalysts" Polymer, v.43, pp. 2133-2139, (2002). These assignments are for 1,2 addition only.
エチレン-ノルボルネン共重合体(E-NB):
E-NB(エチレン-ノルボルネン)組成(モル%)の計算、および組成分布(孤立、交互、ブロック状)のアサインメントと定量は、Bergstrom et.al. 「Influence of Polymerization Conditions on Microstructure of Norbornene-Ethylene Copolymers Made Using Metallocene Catalysts and MAO」 Journal of Applied Polymer Science, v.63, pp. 1071-1076, (1997)に基づく。
Ethylene-norbornene copolymer (E-NB):
Calculation of E-NB (ethylene-norbornene) composition (mol%) and assignment and quantification of composition distribution (isolated, alternating, block-like) are based on Bergstrom et.al. "Influence of Polymerization Conditions on Microstructure of Norbornene-Ethylene Copolymers Made Using Metallocene Catalysts and MAO" Journal of Applied Polymer Science, v.63, pp. 1071-1076, (1997).
プロピレン-ノルボルネン共重合体(P-NB):
P-NB(プロピレン-ノルボルネン)のアサインメントとナンバリングは、I. Tritto et.al. 「Propene-Norbornene Copolymers: Synthesis and Analysis of Polymer Structure by 13C NMR Spectroscopy and ab Initio Chemical Shift Computations」 Macromolecules, v.36, pp. 882-890 (2003)に基づく。組成(モル%)の計算は以下のように決定した。
Propylene-norbornene copolymer (P-NB):
The assignment and numbering of P-NB (propylene-norbornene) is based on I. Tritto et.al. "Propene-Norbornene Copolymers: Synthesis and Analysis of Polymer Structure by 13C NMR Spectroscopy and ab Initio Chemical Shift Computations" Macromolecules, v.36, pp. 882-890 (2003). The composition (mol%) was calculated as follows.
大規模重合Large-scale polymerization
重合は、連続撹拌タンク反応器システムで行った。1リットルのオートクレーブ反応器に、攪拌機、圧力コントローラー、および温度コントローラーを備えた水冷/蒸気加熱要素を装着した。反応器は、反応物混合物の沸点圧力を超える反応器圧力で液体充填状態で操作され、反応物を液相に維持した。イソヘキサンを、Pulsaフィードポンプによって反応器にポンプで送り込み、その流量はコリオリマスフローコントローラー(BrooksのQuantimシリーズ)を使用して制御した。ノルボルネン(Sigma Aldrich)をトルエンに溶解し、約85.3重量%の溶液を形成した。定量ポンプを用いて溶液を反応器に供給した。エチレンは、Brooksフローコントローラーを介して、それ自体の圧力下でガスとして流した。モノマー(例えば、エチレンとノルボルネン)を1つのストリームにまとめ、次にイソヘキサンストリームと混合した。次いで、混合物を単一のラインを通して反応器に供給した。スカベンジャー溶液を、触媒毒をさらに減らすために、反応器の直前に、溶媒とモノマーを合わせた流れに加えた。同様に、触媒溶液を、別のラインを通してISCOシリンジポンプを使用して反応器に供給した。イソヘキサン(溶媒として使用)、およびノルボルネン溶液とエチレンを、アルミナ床とモレキュラーシーブで精製した。触媒溶液を調製するためのトルエンも同様にして精製した。特記しない限り、全ての反応は約2.4MPa/gの圧力で実施した。 Polymerizations were carried out in a continuous stirred tank reactor system. A 1 liter autoclave reactor was fitted with a water cooling/steam heating element with an agitator, pressure controller, and temperature controller. The reactor was operated in a liquid-filled state with the reactor pressure above the boiling point pressure of the reactant mixture to maintain the reactants in the liquid phase. Isohexane was pumped into the reactor by a Pulsa feed pump, the flow rate of which was controlled using a Coriolis mass flow controller (Quantim series from Brooks). Norbornene (Sigma Aldrich) was dissolved in toluene to form a solution of approximately 85.3 wt.%. The solution was fed to the reactor using a metering pump. Ethylene flowed as a gas under its own pressure through a Brooks flow controller. The monomers (e.g., ethylene and norbornene) were combined into one stream and then mixed with the isohexane stream. The mixture was then fed to the reactor through a single line. A scavenger solution was added to the combined solvent and monomer stream just before the reactor to further reduce catalyst poisons. Similarly, the catalyst solution was fed to the reactor through a separate line using an ISCO syringe pump. Isohexane (used as solvent), as well as the norbornene solution and ethylene, were purified over alumina beds and molecular sieves. Toluene for preparing the catalyst solution was similarly purified. Unless otherwise stated, all reactions were carried out at a pressure of approximately 2.4 MPa/g.
トリ-n-オクチルアルミニウム(TNOA)のイソヘキサン溶液(ヘキサン中25wt%、Sigma Aldrich)を、スカベンジャー溶液として使用した。触媒溶液を、プレ触媒(錯体6または比較錯体C-7)を、N,N-ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(A1)と約1:1のモル比で900mlのトルエン中、あるいは、(水素化牛脂アルキル)メチルアンモニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ボレート(A2、メチルシクロヘキサン中10重量%)と約1:1のモル比で900mlのトルエン中で混合することによって調製した。どちらの活性化剤も、Boulder Scientific Companyから入手できる。 A solution of tri-n-octylaluminum (TNOA) in isohexane (25 wt % in hexane, Sigma Aldrich) was used as the scavenger solution. Catalyst solutions were prepared by mixing precatalyst (complex 6 or comparative complex C-7) with N,N-dimethylanilinium tetrakis(pentafluorophenyl)borate (A1) in a molar ratio of about 1:1 in 900 ml of toluene or with (hydrogenated tallow alkyl)methylammonium tetra(pentafluorophenyl)borate (A2, 10 wt % in methylcyclohexane) in a molar ratio of about 1:1 in 900 ml of toluene. Both activators are available from Boulder Scientific Company.
反応器で生成されたポリマーを、圧力を大気圧に下げる背圧制御弁を通って排出した。これにより、溶液中の変換されていないモノマーが蒸発して蒸気相になり、気液分離器の上部から排出された。主にポリマーと溶媒を含む液相を回収してポリマーを回収した。収集したサンプルを最初にイソプロピルアルコールを使用して沈殿させ、IRGANOX1076(BASFから入手可能)を使用して安定化させ、次いで真空オーブン内で約90℃の温度で約12時間乾燥させた。真空オーブンで乾燥させたサンプルを秤量して収量を得た。TgはDSCを使用して測定し、ノルボルネン含有量は上記のようにプロトンNMRを使用して測定した。実施例G1~G20の詳細な重合条件を以下の表8~10に示す。
The polymer produced in the reactor was discharged through a back pressure control valve that reduced the pressure to atmospheric pressure. This caused the unconverted monomers in the solution to evaporate into a vapor phase and discharged from the top of the gas-liquid separator. The liquid phase, which mainly contained the polymer and the solvent, was collected to recover the polymer. The collected samples were first precipitated using isopropyl alcohol and stabilized using IRGANOX 1076 (available from BASF), and then dried in a vacuum oven at a temperature of about 90° C. for about 12 hours. The vacuum oven dried samples were weighed to obtain the yield. Tg was measured using DSC and norbornene content was measured using proton NMR as described above. The detailed polymerization conditions for Examples G1-G20 are shown in Tables 8-10 below.
本書に記載されているすべての文書は、本書と矛盾しない限り、優先権文書および/またはテスト手順を含め、参照により本明細書に組み入れる。上述の一般的な説明および特定の実施形態から明らかなように、本発明の実施形態を例示して説明してきたが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、さまざまな変更を行うことができる。したがって、本発明が上記によって限定されることは意図されていない。同様に、用語「含む(comprising)」語は、用語「含む(including)」と同義であると見なされる。同様に、構成、要素、または要素のグループの前に移行句「含む(comprising)」がある場合はいつでも、組成物、要素、または要素の前に、移行句「から本質的になる(consisting essentially of)」、「からなる(consisting of)」「からなる群から選択される(selected from the group of consisting of)」、または「である(is)」を含む同じ構成または要素のグループとも考えられ、その逆も同様であることが理解される。 All documents described herein, including priority documents and/or testing procedures, are incorporated herein by reference unless inconsistent with this document. As is apparent from the general description and specific embodiments above, embodiments of the present invention have been illustrated and described, but various modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the present invention is not intended to be limited by the above. Similarly, the term "comprising" is considered to be synonymous with the term "including". Similarly, whenever the transitional phrase "comprising" appears before a composition, element, or group of elements, it is understood that the same composition or group of elements may also be considered to include the transitional phrases "consisting essentially of," "consisting of," "selected from the group of consisting of," or "is" before the composition, element, or element, and vice versa.
特定の実施形態および特徴を、一連の数値上限および一連の数値下限を使用して説明した。特記しない限り、任意の2つの値の組み合わせ、たとえば、任意の下限値と任意の上限値の組み合わせ、任意の2つの下限値の組み合わせ、および/または任意の2つの上限値の組み合わせを含む範囲が意図されていることは理解されるべきである。特定の下限、上限、および範囲は、以下の1つまたは複数の請求項に示される。すべての数値は、指示された値の「約(about)」または「約(approximately)」であり、当業者が予測するだろう実験誤差および変動を考慮する。 Certain embodiments and features have been described using a set of upper numerical limits and a set of lower numerical limits. It should be understood that ranges including combinations of any two values are contemplated, for example, any combination of any lower limit with any upper limit, any combination of any two lower limits, and/or any combination of any two upper limits, unless otherwise specified. Specific lower limits, upper limits, and ranges are set forth in one or more claims below. All numerical values are "about" or "approximately" the indicated value and account for experimental error and variations that would be expected by one of ordinary skill in the art.
Claims (12)
[式中:
Mは、HfまたはZrであり;
EおよびE’は、Oであり;
A1QA1’は、置換または非置換のピリジン環の一部であり、ここに、Qは、Nであり、A1およびA1’は、独立して、CまたはC(R22)であり、R22は、水素、C1~C20ヒドロカルビル、C1~C20置換ヒドロカルビルから選択され;
は、置換または非置換のベンゼン環の一部、あるいは、ベンゾチオフェンまたはインドールのヘテロ環の一部であり;
は、置換または非置換のベンゼン環の一部、あるいは、ベンゾチオフェンまたはインドールのヘテロ環の一部であり;
Lは、ルイス塩基であり;
Xは、アニオン配位子であり;
nは1、2または3であり;
mは0、1、または2であり;
n+mは4以下であり;
R1、R2、R3、R4、R1’、R2’、R3’、およびR4’は、それぞれ独立して、水素、C1~C40ヒドロカルビル、C1~C40置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子、またはヘテロ原子含有基であり;
R1とR2、R2とR3、R3とR4、R1’とR2’、R2’とR3’、R3’とR4’のうちの1つまたは複数は、結合して、それぞれが5、6、7、または8個の環原子を有する、1つまたは複数の、置換ヒドロカルビル環、非置換ヒドロカルビル環、置換ヘテロサイクリック環、または非置換ヘテロサイクリック環を形成してもよく、ここに、環上の置換は、結合して追加の環を形成してもよく;
任意の2つのL基は、結合して、二座ルイス塩基を形成してもよく;
X基は、L基に結合して、モノアニオン性二座基を形成してもよく;
任意の2つのX基は、結合して、ジアニオン配位子を形成してもよい。]
により表される触媒化合物を含む触媒系と接触させることを含む、重合方法。 A cyclic olefin monomer and an optional comonomer selected from a C2 - C20 alpha olefin are reacted with an activator and a copolymer having the formula (I):
[Wherein:
M is Hf or Zr;
E and E' are O;
A 1 QA 1 ' is a portion of a substituted or unsubstituted pyridine ring, where Q is N, A 1 and A 1 ' are independently C or C(R 22 ), and R 22 is selected from hydrogen, C 1 -C 20 hydrocarbyl, C 1 -C 20 substituted hydrocarbyl;
is part of a substituted or unsubstituted benzene ring or of a benzothiophene or indole heterocycle;
is part of a substituted or unsubstituted benzene ring or of a benzothiophene or indole heterocycle;
L is a Lewis base;
X is an anionic ligand;
n is 1, 2 or 3;
m is 0, 1, or 2;
n+m is 4 or less;
R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 1' , R 2' , R 3' , and R 4' are each independently hydrogen, a C 1 -C 40 hydrocarbyl, a C 1 -C 40 substituted hydrocarbyl, a heteroatom, or a heteroatom-containing group;
one or more of R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , R 3 and R 4 , R 1′ and R 2′ , R 2′ and R 3′ , R 3′ and R 4′ may be joined to form one or more substituted hydrocarbyl rings, unsubstituted hydrocarbyl rings, substituted heterocyclic rings, or unsubstituted heterocyclic rings, each having 5, 6, 7, or 8 ring atoms, where substitutions on the rings may be joined to form additional rings;
Any two L groups may be combined to form a bidentate Lewis base;
The X group may be attached to the L group to form a monoanionic bidentate group;
Any two X groups may be combined to form a dianionic ligand.
A process for polymerization comprising contacting a catalyst system comprising a catalyst compound represented by
[式中:
Mは、HfまたはZrであり;
EおよびE’は、Oであり;
Lは、それぞれ独立して、ルイス塩基であり;
Xは、それぞれ独立して、アニオン配位子であり;
nは1、2または3であり;
mは0、1、または2であり;
n+mは4以下であり;
R1、R2、R3、R4、R1’、R2’、R3’、およびR4’は、それぞれ独立して、水素、C1~C40ヒドロカルビル、C1~C40置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子、またはヘテロ原子含有基であり;
R1とR2、R2とR3、R3とR4、R1’とR2’、R2’とR3’、R3’とR4’の1つまたは複数は、結合して、それぞれが5、6、7、または8個の環原子を有する、1つまたは複数の、置換ヒドロカルビル環、非置換ヒドロカルビル環、置換ヘテロサイクリック環、または非置換ヘテロサイクリック環を形成してもよく、ここに、環上の置換は、結合して追加の環を形成してもよく;
任意の2つのL基は、結合して、二座ルイス塩基を形成してもよく;
X基は、L基に結合して、モノアニオン性二座基を形成してもよく;
任意の2つのX基は、結合して、ジアニオン配位子を形成してもよく;
R5、R6、R7、R8、R5’、R6’、R7’、R8’、R10、R11、およびR12は、それぞれ独立して、水素、C1~C40ヒドロカルビル、C1~C40置換ヒドロカルビル、ヘテロ原子またはヘテロ原子含有基であり;
R5とR6、R6とR7、R7とR8、R5’とR6’、R6’とR7’、R7’とR8’、R10とR11、またはR11とR12の1つまたは複数は、結合して、それぞれが5、6、7、または8個の環原子を有する、1つまたは複数の、置換ヒドロカルビル環、非置換ヒドロカルビル環、置換ヘテロサイクリック環、または非置換ヘテロサイクリック環を形成してもよく、ここに、環上の置換は、結合して追加の環を形成してもよい。]
により表される、請求項1に記載の方法。 The catalyst compound has the formula (II):
[Wherein:
M is Hf or Zr;
E and E' are O;
Each L is independently a Lewis base;
Each X is independently an anionic ligand;
n is 1, 2 or 3;
m is 0, 1, or 2;
n+m is 4 or less;
R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 1' , R 2' , R 3' , and R 4' are each independently hydrogen, a C 1 -C 40 hydrocarbyl, a C 1 -C 40 substituted hydrocarbyl, a heteroatom, or a heteroatom-containing group;
one or more of R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , R 3 and R 4 , R 1′ and R 2′ , R 2′ and R 3′ , R 3′ and R 4′ may be joined to form one or more substituted hydrocarbyl rings, unsubstituted hydrocarbyl rings, substituted heterocyclic rings, or unsubstituted heterocyclic rings, each having 5, 6, 7, or 8 ring atoms, where substitutions on the rings may be joined to form additional rings;
Any two L groups may be combined to form a bidentate Lewis base;
The X group may be attached to the L group to form a monoanionic bidentate group;
Any two X groups may be combined to form a dianionic ligand;
R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 5' , R 6' , R 7' , R 8' , R 10 , R 11 , and R 12 are each independently hydrogen, a C 1 -C 40 hydrocarbyl, a C 1 -C 40 substituted hydrocarbyl, a heteroatom, or a heteroatom-containing group;
One or more of R5 and R6 , R6 and R7 , R7 and R8 , R5 ' and R6 ' , R6 ' and R7' , R7 ' and R8 ' , R10 and R11 , or R11 and R12 may be joined to form one or more substituted hydrocarbyl rings, unsubstituted hydrocarbyl rings, substituted heterocyclic rings, or unsubstituted heterocyclic rings, each having 5, 6, 7, or 8 ring atoms, where substitutions on the rings may be joined to form additional rings.
The method of claim 1 , wherein the
Lは、それぞれ独立して、エーテル、チオエーテル、アミン、ホスフィン、エチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメチルスルフィド、トリエチルアミン、ピリジン、アルケン、アルキン、アレン、およびカルベン、ならびにそれらの組み合わせ(所望により、2つ以上のLは、縮合環または環系の一部を形成してもよい)からなる群より選択される化合物または構造に由来する一価の基である、
請求項1~3のいずれか1項に記載の方法。 each X is independently a monovalent radical derived from a compound or structure selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted hydrocarbyl radical having 1 to 20 carbon atoms, a hydride, an amide, an alkoxide, a sulfide, a phosphide, a halide, and combinations thereof (two Xs may form part of a fused ring or ring system);
each L is independently a monovalent radical derived from a compound or structure selected from the group consisting of ethers, thioethers, amines, phosphines, ethyl ethers, tetrahydrofuran, dimethylsulfide, triethylamine, pyridine, alkenes, alkynes, allenes, and carbenes, and combinations thereof (optionally, two or more L may form part of a fused ring or ring system);
The method according to any one of claims 1 to 3.
請求項1に記載の方法。 Both R 1 and R 1' are C 4 -C 20 cyclic tertiary alkyl, adamantan-1-yl or substituted adamantan-1-yl;
The method of claim 1.
請求項1に記載の方法。 X is methyl or chloro and n is 2;
The method of claim 1.
により表される1つまたは複数の化合物である、請求項1に記載の方法。 The catalyst compound has the formula:
The method of claim 1 , wherein the compound is one or more compounds represented by
により表される1つまたは複数の化合物である、請求項1に記載の方法。 The catalyst compound has the formula:
The method of claim 1 , wherein the compound is one or more compounds represented by
[式中、Ad-は、電荷d-を有する非配位アニオンであり;dは1~3の整数であり、(Z)d +は、
の1つまたは複数により表される。]
により表される、請求項1~8のいずれか1項に記載の方法。 The activator has the formula:
wherein A d− is a non-coordinating anion having a charge d−; d is an integer from 1 to 3; and (Z) d + is
]
The method according to any one of claims 1 to 8, wherein the compound is represented by
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